JP2003062412A - 汚水の処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚水や雨天時下水を安定かつ確実に処理する
ことができる汚水の処理方法と装置を提供する。 【解決手段】 汚濁物質を含む汚水に繊維状薬剤を添加
し、汚水に含まれる汚濁物質を繊維状薬剤に捕捉した後
に、スクリーンにて固液分離する汚水の処理方法とした
ものであり、前記繊維状薬剤は、繊維長さが２〜１０ｍ
ｍの短繊維状薬剤と繊維長さが１０〜３０ｍｍの長繊維
状薬剤を任意に混合したものがよく、前記繊維状薬剤に
は、高分子凝集剤を併用することができ、また、前記ス
クリーンで固液分離されたスクリーン分離物は、再度汚
水と混合した後、スクリーンにて固液分離することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚水の処理に係
り、特に、汚濁物質を含む汚水、下水、し尿、浄化槽汚
泥など汚水の処理や、合流式下水道における雨天時下水
を処理する汚水の処理方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に、従来から知られている合流式下
水道の概略構成図を示す。合流式下水道では、一般家
庭、事業場等から排出される汚水や雨水が、下水道管を
経由して下水処理場に送られて、ＳＳやＢＯＤや大腸菌
群などの汚濁物質が除去された後、放流水として公共水
域に放流される。集中豪雨などで下水処理能力を超える
大量の雨天時下水が、下水処理場流入下水として下水処
理場に流入すると、処理能力以上の汚水は、沈砂処理な
どの簡易処理された後に、公共水域に放流される。この
ような汚水の放流の際には、ＳＳやＢＯＤや大腸菌群の
処理が必要である。雨天時下水においては、雨水貯留池
による汚水の均質化や負荷変動の緩和が行われている。
また、汚水を浮上分離工程やろ過工程を組み合わせた水
質浄化方法が提案されている。また、汚水を直接スクリ
ーンで処理して、來雑物や一部のＳＳの除去が試みられ
ている。

【０００３】図３に、汚水処理の一般的な処理のフロー
構成図を示す。汚濁物質を含む汚水は、凝集沈殿処理や
加圧浮上処理によって、汚水中の固形物や油脂やＳＳが
除去されて、次工程の生物処理などに送られる。汚水中
の固形物や油脂やＳＳは、配管の閉塞や機械設備の摩耗
の原因になったり、特に油脂は、生物処理工程でスカム
の原因物質であるので、事前に除去すべきである。事前
にそれらの汚濁物質が除去されることにより、次工程の
汚濁物質の負荷が低減されて、安定した運転や良好な処
理性能が発揮できる。

【０００４】このような、従来技術には次のような問題
がある。 （１） 雨天時下水を雨水貯留池に導き均質化させるこ
とは、計画雨量に対しては有効であるが、集中豪雨や長
期にわたり雨水が下水道管に流入する場合には、雨水貯
留池は安定した処理を行うのが困難である。また、多量
の雨天時下水が下水処理場に流入する際には、下水管内
の堆積物などを同伴するために汚濁負荷量が高まり、充
分な処理を行うのが困難である。 （２） 一時的に多量に流入する雨天時下水を、直接ス
クリーンや浮上分離やろ過で來雑物やＳＳを分離しよう
しても、処理効果の維持や処理水量を確保することが困
難である。 （３） 固形物や油脂やＳＳを多く含む汚水を、従来の
凝集沈澱処理や加圧浮上処理で処理することは難しく、
処理に伴って発生する汚泥の脱水処理が充分にできな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、汚水や雨天時下水を、安定かつ確
実に処理を行うことができる汚水の処理方法とその装置
を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、汚濁物質を含む汚水に繊維状薬剤を添
加し、汚水に含まれる汚濁物質を繊維状薬剤に捕捉した
後に、スクリーンにて固液分離することを特徴とする汚
水の処理方法としたものである。前記汚水の処理方法に
おいて、繊維状薬剤は、繊維長さが２〜１０ｍｍの短繊
維状薬剤と繊維長さが１０〜３０ｍｍの長繊維状薬剤を
任意に混合したものがよく、また、前記繊維状薬剤に
は、高分子凝集剤を併用してもよいし、前記スクリーン
で固液分離されたスクリーン分離物は、再度汚水と混合
した後、スクリーンにて固液分離することができる。ま
た、本発明では、汚濁物質を含む汚水に繊維状薬剤を添
加する手段と、該薬剤を添加した汚水を固液分離するス
クリーンとで構成されることを特徴とする汚水の処理装
置としたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明は、汚水に繊維状薬剤を添加し、汚水に含ま
れる汚濁物質を繊維状薬剤に捕捉した後に、スクリーン
にて固液分離する汚水の処理方法である。本発明におけ
る汚濁物質を含む汚水とは、各種産業排水、し尿、埋め
立て処分場浸出水、脱水ろ液、液状廃棄物及び一般家
庭、事業場等から排出される汚水や雨水の混合した下水
である。汚水と雨水が混合した下水は、汚水と雨水の混
合割合には制限はない。汚水だけや雨水だけの下水に対
しても、本発明が適用できる。一部の地域からの雨水
が、下水道管で混合されたものも本発明の汚水である。
従って、本発明は、少しでも雨水が混入する下水に対し
ても適用でき、下水処理場流入下水に対して、最初沈殿
池流入前までに、本発明の方法が適用できる。

【０００８】また、下水道管途中の中継ポンプ場からの
公共水域への汚水の放流に際しても、下水処理場流入下
水と同様に本発明の方法が適用できる。各種産業排水や
し尿や浄化槽汚泥や、その他の液状廃棄物の前処理とし
ても、本発明が適用できる。つまり、後段に生物処理や
凝集沈殿処理などがある場合には、事前に本発明の方法
により、汚水中の固形物や油分やＳＳなど除去しておく
ことができる。汚濁物質とは、木片やプラスチック片な
どの來雑物や固形物とＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤ、油脂、油
分、大腸菌群などである。

【０００９】本発明の繊維状薬剤とは、化学合成繊維、
人造繊維、天然繊維、炭素繊維などであるが、薬剤コス
トや取り扱いなどから化学合成繊維と天然繊維が好適で
ある。化学合成繊維は、ポリエステル繊維など繊維製品
や製造工程から廃棄される繊維、ＰＥＴボトルから得ら
れる再生繊維等である。天然繊維は、製紙原料の木質パ
ルプ、リサイクルで回収された木綿、ケナフ繊維、サト
ウキビの絞りかす、水草のヨシ、麻等の植物性繊維であ
る。繊維状薬剤の形状は、太さが数μｍ〜１ｍｍ、長さ
が１ｍｍ〜数ｃｍである。太さは、細い方が汚濁物質の
除去性能には都合がよい。多量の汚水を粗めのスクリー
ンで分離するには、汚濁物質の除去性能を多少犠牲にし
ても長い方が良い。スラリ状にしたときの作業性やハン
ドリングを考慮すると、数ｍｍ〜３０ｍｍが好適であ
る。

【００１０】繊維状薬剤の添加率は、汚水量に対して、
１００〜３０００ｍｇ／ｌである。１００ｍｇ／ｌ未満
では、汚濁物質の除去効果が低い。３０００ｍｇ／ｌを
超えても、汚濁物質の除去効果が高く維持できるが、薬
剤コストや薬剤貯蔵スペースに制約される。汚水へ繊維
状薬剤を添加する場合には、水処理などで一般薬剤を使
用するように厳密な添加率管理は必要ないし、刻々と変
化する汚水量に対して、薬注制御するのは実用的でな
い。また、スクリーン内部にて分離物が形成されると、
それが核になり、より少ない添加率でも汚濁物質の除去
性能が維持できる。

【００１１】本発明のスクリーンは、市販のスクリーン
が使用でき、特に制限はない。バーススクリーン、ドラ
ムスクリーン、マイクロストレーナーなどである。スク
リーン面は、ウエッジワイヤーや網目や植毛ろ布などで
ある。スクリーンの目開きは、１〜５０ｍｍで、１０〜
３０ｍｍが好適である。１０ｍｍ未満では、スクリーン
面の目詰まりや水流による抵抗などにより、流量変動の
大きい汚水を処理することが困難である。３０ｍｍを超
えると、汚濁物質の除去効果を維持するのが難しい。本
発明では、本発明のスクリーン分離処理をする前に、汚
水を本発明のスクリーンより、その目開きの大きいスク
リーンを通過させることにより、汚水の木片やプラスッ
チク片などの來雑物を除去し、本発明における汚水から
の汚濁物質除去性能を一段と向上させることができる。

【００１２】混合方法は、汚水に粉末状の繊維状薬剤を
添加する方法と、繊維状薬剤をスラリー状に解砕した後
添加する方法がある。粉末状の繊維状薬剤でも、スラリ
ー状にした繊維状薬剤でも、スクリーン流入部の上流部
に繊維状薬剤を添加し、汚水の水流により混合攪拌する
ことができる。スラリー状に解砕するには、既存のパル
パーや機械式攪拌機を用いることができる。工業用水や
脱水施設で容易に得られる処理水又は汚水そのものによ
り、繊維状薬剤をスラリー状にすることができる。雨天
時下水以外の、下水を含む汚水のスクリーンを通過して
分離された分離液は、スクリーンによって汚濁物質の大
部分が除去されているので、次工程の負荷低減や処理工
程での発泡やスカムなどのトラブルが解消される。特
に、雨天時下水に本発明が適用される場合には、スクリ
ーンを通過して分離された分離液は、公共水域に放流さ
れる。放流に際しては、消毒剤などを添加することもで
きる。

【００１３】本発明によって、汚濁物質が十分に除去さ
れているので、大腸菌群に消費される分や大腸菌以外の
還元性物質によって消費される分の合計である消毒剤消
費量が低減でき、消毒剤添加量が削減できて、薬剤コス
ト以外に公共水域の水環境に対する残留消毒剤の影響を
最小限に抑えることができる。分離された固形物は、ベ
ルトプレス型やスクリュープレス型、遠心分離、フィル
タープレス型などの脱水機で脱水処理された後、焼却処
分するのが衛生的である。分離された固形物には、添加
した繊維状薬剤が含まれるために脱水処理が容易で、低
含水率の脱水ケーキが得られる。また、分離された固形
物は、下水処理場の処理水により洗浄し、溶解性汚濁物
質を除去した後、上記方法により処理処分することもで
きる。発生する洗浄排水は、下水処理場にて処理する。

【００１４】また、本発明の繊維状薬剤は、繊維長さが
２〜１０ｍｍの短繊維状薬剤と繊維長さが１０〜３０ｍ
ｍの長繊維状薬剤を任意に混合したものが好適である。
繊維長さが２〜１０ｍｍの短繊維状薬剤と、繊維長さが
１０〜３０ｍｍの長繊維状薬剤を任意に混合した繊維状
薬剤を使用することにより、目開きの大きいスクリーン
が使用できる。目開きは３０〜５０ｍｍが好適である。
３０ｍｍ未満では、流量変動の大きい汚水を処理するこ
とが困難である。５０ｍｍを超えると、汚濁物質の除去
効果を維持するのが難しい。目開きが３０ｍｍ以上のス
クリーンを使用することにより、水流の抵抗が少なく、
流量変動の大きい汚水に対して、容易に流入水量に対応
できて、汚水からの汚濁物質の除去効果も高い。繊維長
さが２〜１０ｍｍの短繊維状薬剤と繊維長さが１０〜３
０ｍｍの長繊維状薬剤の混合割合は、短繊維状薬剤１重
量部に対して、長繊維状薬剤は１〜０．３重量部が好適
である。長繊維状薬剤が１重量部を超えると、汚濁物質
除去効果が低下する。長繊維状薬剤が０．３重量部未満
では水流の抵抗が高まり、十分な処理水量が得られな
い。

【００１５】本発明は、繊維状薬剤に高分子凝集剤を併
用することができる。併用する有機性高分子凝集剤は、
市販の水処理や汚泥の脱水処理に使用されるもので、カ
チオン系や両性高分子凝集剤が良い。添加率も、先の繊
維状薬剤同様にラフで良く、１〜３ｍｇ／ｌである。少
ないと添加した効果が得られず、多いとスクリーンの目
詰まりの原因になったり、薬剤コストに影響する。ま
た、粉末状高分子凝集剤を使用するには、溶解調整した
高分子凝集剤の保存期間は夏場なら１日程度であるの
で、汚水用に使用するなら、下水処理場の脱水処理で使
用している高分子凝集剤を、スクリーン設置場所まで配
管する必要がある。粉末状高分子凝集剤には、上記のよ
うな制約があるが、液状品なら雨天時下水流入時に即応
できるので、雨天時下水の処理には有効である。雨天時
下水以外の汚水には、粉末状が添加率が液状品に比べて
少ないので、有利である。

【００１６】添加順序は、有機性高分子凝集剤と繊維状
薬剤が同時である。混合時間が十分に確保できるのであ
れば、繊維状薬剤を汚水に添加混合した後に、有機性高
分子凝集剤を添加混合するのが望ましい。しかしなが
ら、多量の汚水を短期間に処理しなければいけないの
で、両者を別々に添加混合することは、設備的でない。
本発明は、スクリーンで固液分離されたスクリーン分離
物を再度、汚水と混合した後、スクリーンにて固液分離
することができる。雨天時下水処理においては、スクリ
ーン分離物と汚水の混合割合は、汚濁物質負荷量の多い
雨天時下水の流入初期には、スクリーン分離物の割合を
多くし、汚濁物質負荷量が少なくなる流入後期には、ス
クリーン分離物の割合を少なくする。

【００１７】スクリーンから排出されるスクリーン分離
物の一部を、汚水のスクリーン流入部前に戻して、汚水
を混合する。スクリーン分離物の戻す量は、スクリーン
の分離状態を目視しながら判断すべきものであるが、ス
クリーンからのスクリーン分離物乾燥重量当りの排出量
１重量部に対して、概ね０．２〜０．５重量部である。
０．２重量部未満では、新たにより多くの繊維状薬剤を
添加しない限り、汚濁物質除去効果が低下する。０．５
重量部を超えると、水流の抵抗が高まり、十分な処理水
量が得られない。汚水の流入初期には、下水道管の堆積
物を同伴するので、繊維状薬剤の連続添加が必要である
が、後半になると汚濁物質濃度の低下が予想されるの
で、繊維状薬剤の添加率を減らしたり、全く新たな繊維
状薬剤の添加が不要である。スクリーン内部にて分離物
が形成されると、それが核になり、より少ない添加率で
も汚濁物質の除去性能が維持できることから、繊維状薬
剤の削減につながる。

【００１８】本発明は、汚水に繊維状薬剤を添加する手
段と、固液分離するスクリーンで構成された汚水の処理
装置である。汚水に繊維状薬剤を添加する手段は、繊維
状薬剤を汚水導入配管内に添加し、その配管中や一部ス
クリーン内部にて薬剤と汚水が混合される。繊維状薬剤
の供給は、スラリー状にした後に定量性のあるモノポン
プが使用できる。粉末状の繊維状薬剤では、空気輸送に
より汚水に直接添加される。固液分離するスクリーンで
は、汚水中のＳＳなどが繊維状薬剤に取り込まれ、大き
な塊に成長し、汚水がスクリーンにて分離液とスクリー
ン分離物に分離される。分離液は、下水処理場の水処理
工程ヘ、スクリーン分離物は、脱水工程に送られる。図
１に、本発明の処理装置の一例の概略構成図を示す。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明を実施例により具体的に説明
する。 実施例１ 表１に水道水とし尿とサラダ油から調製した本実施例に
使用する模擬下水の性状を示す。

【表１】 容量７リットル、高さ５００ｍｍの円筒形容器の底部に
目開き２ｍｍの金網（面積が約１４０ｃｍ²）を取りつ
けたものをスクリーン分離実験装置とした。模擬下水５
リットルに、繊維太さ１０μｍ、繊維長さ１０ｍｍのＰ
ＥＴボトル再生繊維を繊維状薬剤とし、この繊維状薬剤
を所定量添加し、約１分間ハンドミキサーで急速攪拌し
た後、スクリーン分離実験装置に投入した。

【００２０】ろ過時間や分離液のＳＳ濃度、大腸菌群数
などを測定した。大腸菌群数はデスオキシコール酸塩培
地法に準拠した。表２に結果を示す。繊維状薬剤の添加
により、模擬下水の汚濁物質が効果的に除去できた。

【表２】

【００２１】実施例２ 実施例１の模擬下水を対象に、実施例１のスクリーン分
離実験装置の金網の目開きを３ｍｍにした後、実施例１
と同様に実験した。繊維状薬剤は、実施例１の繊維長さ
を１０ｍｍの短繊維ものと、３０ｍｍの長繊維ものと、
それらを混合したものについて実験した。表３に結果を
示す。繊維長さの異なる繊維状薬剤を混合して添加する
ことにより、模擬下水の汚濁物質が効果的に除去でき、
処理水量も短時間に確保できた。

【００２２】

【表３】

【００２３】実施例３ 実施例１の模擬下水を対象に、実施例２のスクリーン分
離実験装置を用いて実施例１と同様に実験した。繊維状
薬剤は、実施例１の繊維長さを１０ｍｍの短繊維ものと
３０ｍｍの長繊維ものを別々に添加し、高分子凝集剤
は、カチオン系のエバグロースＣ‐１０４〔(株）荏原
製作所製〕を使用した。表４に結果を示す。高分子凝集
剤を併用することで、模擬下水の汚濁物質が効果的に除
去できて、同時に処理水量も短時間に確保できた。

【００２４】

【表４】

【００２５】実施例４ 実施例１の模擬下水を対象に、実施例２のスクリーン分
離実験装置を用いて実施例１と同様に実験した。繊維状
薬剤は、実施例１の繊維長さ１０ｍｍの短繊維ものを使
用し、スクリーンで分離されたスクリーン分離物を再度
模擬下水に添加した。表５に結果を示す。スクリーン分
離物を再度模擬下水に添加することにより、模擬下水の
汚濁物質が効果的に除去できて、同時に繊維状薬剤の添
加率が削減できた。

【００２６】

【表５】

【００２７】

【発明の効果】本発明の処理方法によれば、以下の効果
がある。 （１） 合流式下水道における雨天時下水に対して、Ｓ
Ｓなどの固形物が効果的に分離でき、雨天時下水の水質
が向上して公共水域への汚濁物負荷が低減できると共
に、一時的に多量に流入する雨天時下水を効果的に公共
水域に排出できて、都市水害の防止に寄与できる。 （２） スクリーン分離物を再度、汚水に添加すること
により、繊維状薬剤の削減が可能になる。 （３） 汚水をスクリーン分離することにより、汚水処
理装置の閉塞や損傷の防止や、後段の排水処理工程への
負荷低減や、発泡、スカムが防止できて、安定した運転
が可能になる。 （４） 繊維状薬剤を含むスクリーン分離物は、脱水処
理が容易で、処分に際して減量化ができて有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理装置の一例を示す概略構成図。

【図２】公知の合流式下水道の概略構成図。

【図３】公知の汚水処理のフロー構成図。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚濁物質を含む汚水に繊維状薬剤を添加
   し、汚水に含まれる汚濁物質を繊維状薬剤に捕捉した後
   に、スクリーンにて固液分離することを特徴とする汚水
   の処理方法。
2. 【請求項２】 前記繊維状薬剤は、繊維長さが２〜１０
   ｍｍの短繊維状薬剤と繊維長さが１０〜３０ｍｍの長繊
   維状薬剤を任意に混合したものであることを特徴とする
   請求項１記載の汚水の処理方法。
3. 【請求項３】 前記繊維状薬剤には、高分子凝集剤を併
   用することを特徴とする請求項１又は２記載の汚水の処
   理方法。
4. 【請求項４】 前記スクリーンで固液分離されたスクリ
   ーン分離物は、再度汚水と混合した後、スクリーンにて
   固液分離することを特徴とする請求項１、２又は３記載
   の汚水の処理方法。
5. 【請求項５】 汚濁物質を含む汚水に繊維状薬剤を添加
   する手段と、該薬剤を添加した汚水を固液分離するスク
   リーンとで構成されることを特徴とする汚水の処理装
   置。