JP2002346587A - バルキング対策を施した活性汚泥処理装置および活性汚泥処理方法 - Google Patents

バルキング対策を施した活性汚泥処理装置および活性汚泥処理方法

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JP2002346587A
JP2002346587A JP2001153314A JP2001153314A JP2002346587A JP 2002346587 A JP2002346587 A JP 2002346587A JP 2001153314 A JP2001153314 A JP 2001153314A JP 2001153314 A JP2001153314 A JP 2001153314A JP 2002346587 A JP2002346587 A JP 2002346587A
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sludge
activated sludge
tank
sludge treatment
aeration tank
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Shigeo Nakahata
繁夫 中畑
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Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
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Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Abstract

(57)【要約】 【課題】バルキング現象が発生しても、活性汚泥処理装
置全体の運転に支障を来すことなく安定して排水処理が
行えるような対策を低廉な運転費用や設備費で可能とし
た活性汚泥処理装置および活性汚泥処理方法を提供す
る。 【解決手段】活性汚泥処理装置において、曝気槽と沈殿
槽との間の位置または/および沈殿槽に微粒子および高
分子凝集剤を添加する汚泥沈降剤添加手段を設けたこと
を特徴とするバルキング対策を施した活性汚泥処理装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機性排水を生物
学的に処理する活性汚泥処理装置におけるバルキングの
発生に対する対策を施した活性汚泥処理装置および活性
汚泥処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、下水、食品加工排水または厨房排
水などの有機性排水の好気性生物処理装置として、活性
汚泥処理装置が広く使用されている。
【0003】前記活性汚泥処理装置にあっては、好気性
微生物である汚泥が浮遊する曝気槽内に排水を供給し、
空気で曝気することにより、汚泥の生物学的作用で有機
性排水中の有機物を酸化分解処理する装置であるが、有
機物を生物学的に分解処理するに伴い、増殖した微生物
が汚泥として大量に発生する。発生した汚泥は沈殿槽な
どで分離濃縮され、その一部は生物処理工程に循環され
るが、残部は余剰汚泥として系外に排出されて適宜な方
法で処分されている。なお、前記余剰汚泥発生量は生物
処理工程に導入された原水中の有機物量(BOD)の2
0〜50%といわれている。
【0004】前記活性汚泥処理装置においては、従来か
ら極めて沈降性の悪い汚泥となるスフェロチルス(sp
haerotilus)などの糸状性微生物が増殖し、
沈殿槽における沈降分離を阻害して処理水の水質を悪化
させることにより、活性汚泥処理装置全体の運転が困難
となる現象(バルキング現象)の発生が問題となってい
る。
【0005】従来から前記バルキング現象の発生を防止
する方法として、嫌気・好気処理方法、塩素系酸化剤、
オゾンまたは過酸化水素などの酸化剤で糸状性微生物を
殺菌する薬品殺菌方法、無機凝集剤や高分子凝集剤を添
加する凝集処理方法または多段曝気方法などが検討され
ているが、嫌気・好気処理方法や多段曝気方法は、複数
の処理槽を設けるため、設備費や動力費が高くなるとと
もに、運転操作に高度な技術と手数が掛かる問題があ
り、また、薬品殺菌方法は、殺菌された糸状性微生物の
処理が必要となると共に、薬品費用も嵩む問題があり、
更に、凝集処理方法は、無機凝集剤添加の場合には、ア
ルミニウム成分蓄積による活性汚泥の活性低下、処理水
の白濁などの現象が起こり、高分子凝集剤添加の場合に
は、添加の長期間継続に伴なって活性汚泥の粘性増加や
処理水の透視度悪化などの現象を起こす問題がある。ま
た、いずれの方法でもバルキング現象の発生を完全に防
止することは困難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記バルキング現象の
発生原因は、完全には解明されていないが、過負荷運転
や過剰曝気などによる汚泥の細分化分散などの原因(操
作条件)でまれに発生する現象であり、活性汚泥処理に
おいて頻繁に発生する現象ではないが、発生したときに
は活性汚泥処理装置全体に影響を及ぼすため、その対策
は重要となっている。本発明は、バルキング現象の発生
原因が解明されておらず、その完全な防止方法もないた
め、バルキング現象の発生を前提とし、発生しても活性
汚泥処理装置全体の運転に支障を起こすことなく安定し
て排水処理が行えるような対策を構じることが、運転費
用や設備費も低廉化できるとの観点から、バルキング対
策を施した活性汚泥処理装置および活性汚泥処理方法を
提供する目的で成されたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の要旨は、請求項1に記載した発明において
は、有機性排水の活性汚泥処理を行う曝気槽と、曝気槽
で処理されたのちの混合液中の汚泥を沈降分離する沈殿
槽と、分離した汚泥の少なくとも一部を前記曝気槽に返
送する汚泥返送流路を設けた活性汚泥処理装置におい
て、前記曝気槽と前記沈殿槽との間の位置または/およ
び前記沈殿槽に微粒子および高分子凝集剤を添加する汚
泥沈降剤添加手段を設けたことを特徴とするバルキング
対策を施した活性汚泥処理装置である。
【0008】また、請求項2に記載した発明において
は、有機性排水の活性汚泥処理を行う曝気槽と、曝気槽
で処理されたのちの混合液中の汚泥を沈降分離する沈殿
槽と、分離した汚泥の少なくとも一部を前記曝気槽に返
送する汚泥返送流路を設けた活性汚泥処理装置におい
て、前記曝気槽と前記沈殿槽との間の位置または/およ
び前記沈殿槽に微粒子および高分子凝集剤を添加する汚
泥沈降剤添加手段を設け、前記沈殿槽の後段に沈降分離
された微粒子含有汚泥から微粒子と汚泥を分離する微粒
子分離装置を設けたことを特徴とするバルキング対策を
施した活性汚泥処理装置である。
【0009】更に、請求項3に記載した発明において
は、請求項1または請求項2に記載の微粒子が粒径0.
1〜1.0mmの細砂としたものであり、請求項4に記
載した発明においては、請求項1〜3のいずれか1項に
記載の装置において、微粒子分離装置として液体サイク
ロン型分離装置を使用したものである。
【0010】更に、請求項5に記載した発明において
は、有機性排水の活性汚泥処理を行う曝気槽と、曝気槽
で処理されたのちの混合液中の汚泥を沈降分離する沈殿
槽と、分離した汚泥の少なくとも一部を前記曝気槽に返
送する汚泥返送流路を設けた活性汚泥処理装置におい
て、バルキング現象が認められたときに、前記曝気槽と
前記沈殿槽との間の位置または/および前記沈殿槽に設
けた汚泥沈降剤添加手段で微粒子および高分子凝集剤を
添加し、前記沈殿槽で沈降分離された微粒子含有汚泥か
ら微粒子分離装置で微粒子と汚泥を分離し、前記微粒子
分離装置で分離した微粒子を前記添加する微粒子として
返送し、前記微粒子分離装置で分離した汚泥は前記曝気
槽に返送することを特徴とするバルキング対策を施した
活性汚泥処理方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施の形
態である活性汚泥処理装置の系統図である。符号1は、
底部に散気手段7を配設し、有機性排水を空気で曝気し
て浮遊する好気性微生物である汚泥の生物学的作用で有
機性排水中の有機物を酸化分解処理する曝気槽であり、
符号2は、有機物を生物学的に分解処理するのに伴い、
増殖した微生物である汚泥を沈降させ、濃縮汚泥と清澄
な処理水とに分離する沈殿槽であり、符号3は、沈殿槽
2で分離された細砂付着汚泥を高速で螺旋状に下降流通
させることにより、汚泥中の微粒子を遠心沈降させる微
粒子分離装置である液体サイクロン型分離装置であり、
また、符号4は、液体サイクロン型分離装置3で微粒子
が分離された汚泥を貯留する汚泥ピットである。
【0012】また、符号5は、沈殿槽2で沈降分離され
た濃縮汚泥を曝気槽1に返送する汚泥返送ポンプであ
り、符号6は、バルキング現象が認められて微粒子が添
加されたときに、沈殿槽2で沈降分離された細砂付着汚
泥を液体サイクロン型分離装置3に導入する汚泥循環ポ
ンプである。
【0013】前記構成の装置により有機性排水(以下原
水という。)を処理する方法とバルキング現象が発生し
たときの作用について以下詳述する。原水は図示しない
調整槽から原水供給管10を経て曝気槽1に供給され、
空気導入管11を経て散気手段7から散気される空気に
より曝気され、浮遊する好気性微生物である汚泥の生物
学的作用で、原水中の有機物が効率的に酸化分解され
る。
【0014】曝気槽1で処理された原水と増殖した汚泥
が混合した混合液は、混合液排出管12から沈殿槽2に
導入され、汚泥が沈降分離される。汚泥が分離して清澄
化された処理水は処理水排出管13から系外に排出さ
れ、また、沈降分離された濃縮汚泥は、汚泥抜出し管1
4から抜き出され、汚泥返送管15を経て汚泥返送ポン
プ5により曝気槽1の汚泥濃度維持のため返送される
が、曝気槽1での必要汚泥以上の汚泥は、余剰汚泥とし
て余剰汚泥排出管19から系外に排出され、必要により
汚泥処理装置などで処理される。
【0015】前記活性汚泥処理方法が継続され、何らか
の原因で極めて沈降性の悪い汚泥となるスフェロチルス
(sphaerotilus)などの糸状性微生物が増
殖し、沈殿槽における沈降分離を阻害して、処理水の水
質を悪化させるバルキング現象が認められたときには、
微粒子である細砂を細砂供給管16aまたは/および細
砂供給管16bなどから所定量供給し、また、高分子凝
集剤を高分子凝集剤供給管21などから所定量添加す
る。なお、細砂の供給量は、0.5〜1.0g/l程度
が好ましく、その細砂の粒径は0.1〜1.0mmが好
ましい。また、高分子凝集剤の添加量は、MLSS濃度
にもよるが、1〜3mg/l程度が好ましい。前記汚泥
沈降剤である細砂および高分子凝集剤を沈降性が悪化し
た汚泥に添加することにより、分散した汚泥が細砂に付
着して沈降性が改善され、効率的に沈降分離されること
になる。
【0016】沈降分離された細砂付着汚泥は、汚泥抜出
し管14から汚泥循環ポンプ6で抜き出され、液体サイ
クロン型分離装置3に導入され、高速で螺旋状に下降流
通することにより、汚泥中の微粒子が遠心力で液体サイ
クロン型分離装置3の内壁に沈降分離し、下降して底部
に堆積する。底部に堆積した微粒子は微粒子供給管16
から沈殿槽2に循環され、微粒子が分離された汚泥は、
分離汚泥排出管17から汚泥ピットに導入されて一時的
に貯留されたのち、汚泥循環管18および汚泥返送管1
5を経て汚泥返送ポンプ5により曝気槽1に返送され
る。なお、汚泥沈降剤添加手段とは、図示しない細砂貯
留槽やフィード装置と接続する細砂供給管16aまたは
/および細砂供給管16b、図示しない高分子凝集剤貯
留槽やフィード装置と接続する高分子凝集剤供給管21
および液体サイクロン型分離装置3と接続する微粒子供
給管16などを総称したものである。
【0017】本発明の活性汚泥処理装置及び活性汚泥処
理方法を用いることにより、従来の高分子凝集処理方法
に比較して、高分子凝集剤の添加量が1/2以下、具体
的には、従来は5mg/l添加していたが、2.5mg
/l以下となり、また、添加する細砂などの微粒子も回
収して循環使用するため、運転経費の大幅な低減化を図
ることができる。さらに、微粒子および高分子凝集剤を
添加する沈殿槽を高速沈殿槽として使用する場合には、
従来の沈殿槽と比較して1/5〜1/10程度の容積と
することができ、省スペース化を図ることができる。
【0018】
【発明の効果】本発明は、活性汚泥処理装置において、
バルキング現象が発生しても、活性汚泥処理装置全体の
運転に支障を来すことなく安定して排水処理が行えるよ
うな対策を、低廉な運転費用や設備費で可能とした活性
汚泥処理装置および活性汚泥処理方法である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である活性汚泥処理装置
の系統図
【符号の説明】
1:曝気槽 2:沈殿槽 3:液体サイクロン型分離装置 4:汚泥ピット 5:汚泥返送ポンプ 6:汚泥循環ポンプ 7:散気手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機性排水の活性汚泥処理を行う曝気槽
    と、曝気槽で処理されたのちの混合液中の汚泥を沈降分
    離する沈殿槽と、分離した汚泥の少なくとも一部を前記
    曝気槽に返送する汚泥返送流路を設けた活性汚泥処理装
    置において、前記曝気槽と前記沈殿槽との間の位置また
    は/および前記沈殿槽に微粒子および高分子凝集剤を添
    加する汚泥沈降剤添加手段を設けたことを特徴とするバ
    ルキング対策を施した活性汚泥処理装置。
  2. 【請求項2】有機性排水の活性汚泥処理を行う曝気槽
    と、曝気槽で処理されたのちの混合液中の汚泥を沈降分
    離する沈殿槽と、分離した汚泥の少なくとも一部を前記
    曝気槽に返送する汚泥返送流路を設けた活性汚泥処理装
    置において、前記曝気槽と前記沈殿槽との間の位置また
    は/および前記沈殿槽に微粒子および高分子凝集剤を添
    加する汚泥沈降剤添加手段を設け、前記沈殿槽の後段に
    沈降分離された微粒子含有汚泥から微粒子と汚泥を分離
    する微粒子分離装置を設けたことを特徴とするバルキン
    グ対策を施した活性汚泥処理装置。
  3. 【請求項3】微粒子が粒径0.1〜1.0mmの細砂で
    ある請求項1または請求項2に記載のバルキング対策を
    施した活性汚泥処理装置。
  4. 【請求項4】微粒子分離装置が液体サイクロン型分離装
    置である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のバ
    ルキング対策を施した活性汚泥処理装置。
  5. 【請求項5】有機性排水の活性汚泥処理を行う曝気槽
    と、曝気槽で処理されたのちの混合液中の汚泥を沈降分
    離する沈殿槽と、分離した汚泥の少なくとも一部を前記
    曝気槽に返送する汚泥返送流路を設けた活性汚泥処理装
    置において、バルキング現象が認められたときに、前記
    曝気槽と前記沈殿槽との間の位置または/および前記沈
    殿槽に設けた汚泥沈降剤添加手段で微粒子および高分子
    凝集剤を添加し、前記沈殿槽で沈降分離された微粒子含
    有汚泥から微粒子分離装置で微粒子と汚泥を分離し、前
    記微粒子分離装置で分離した微粒子を前記添加する微粒
    子として返送し、前記微粒子分離装置で分離した汚泥は
    前記曝気槽に返送することを特徴とするバルキング対策
    を施した活性汚泥処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007535398A (ja) * 2004-04-22 2007-12-06 シーメンス ウォーター テクノロジース コーポレイション 有機物質を消化するためのメンブレンバイオリアクタおよび処理槽を含む濾過装置ならびに廃液処理方法
JPWO2006009125A1 (ja) * 2004-07-16 2008-05-01 株式会社クラレ 余剰汚泥引き抜きの少ない排水処理方法

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