JP2003154391A

JP2003154391A - 有機性汚水処理方法

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Publication number: JP2003154391A
Application number: JP2001358379A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Takano; 剛彦高野
Original assignee: ASANO KOJI KK
Current assignee: ASANO KOJI KK
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-05-27
Anticipated expiration: 2021-11-22
Also published as: JP4297405B2

Abstract

(57)【要約】【解決手段】有機性汚水について、遊離汚泥及び／又
は微生物固定化担体を用いて生物脱窒素処理を行い、各
槽から抜き出した汚泥、遊離汚泥、沈澱槽から分離した
汚泥等の余剰汚泥についてはこれをオゾン処理によって
可溶化することを特徴とする有機性汚水の処理方法。【効果】余剰汚泥の大幅減容化が達成されるのみでな
く、処理が困難であった浄化槽汚泥も効率的に処理する
ことが可能となった。また本発明によれば、余剰汚泥を
オゾン処理した後、脱窒素槽ではなく硝化槽に直接導入
することがはじめて可能となったので、脱窒素処理を省
略することが可能となるほか、汚水処理に要する時間も
短縮することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性汚水の処理
方法に関するものであり、更に詳細には、し尿や浄化槽
汚泥その他の有機性汚水を効率的に処理し、しかも余剰
汚泥を可溶化して減容化する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】し尿、浄化槽汚泥、下水、生活廃水その
他各種の有機性汚水を生物汚泥を利用する生物処理によ
って処理する活性汚泥法は、有機物を含む汚水の生物学
的処理法である。これは、汚水中の有機物を基質とする
微生物を利用して有機物および窒素化合物を除去するも
のであり、生物学的脱窒素法つまり脱窒素活性汚泥法
は、硝化工程と脱窒素工程で構成されている。硝化工程
とは好気状態で汚水中のアンモニアなどの窒素化合物を
硝酸菌および亜硝酸菌により硝酸性窒素および亜硝酸性
窒素に酸化する工程であり、脱窒素工程とは嫌気的な条
件下で硝化工程において硝化された汚水を脱窒素菌の硝
酸呼吸あるいは亜硝酸呼吸を利用して硝酸性窒素および
亜硝酸性窒素を窒素ガスへ還元する工程である。

【０００３】この処理法は、非常にすぐれた方法であっ
て、各種の汚水処理施設において広く採用されている。
しかしながら、この有機性汚水の生物的硝化脱窒処理に
おいては、余剰活性汚泥が大量に発生し、その処理が非
常に大きな問題点となっている。現在、活性汚泥法にて
生成する余剰汚泥は、脱水した後に埋立あるいは焼却処
理しているが、多大の経費と設備を必要としている。

【０００４】また、この処理法は、現に、多くのし尿処
理施設でも採用されているが、近年、これらのし尿処理
施設において、浄化槽汚泥搬入比率の増加が原因となっ
て処理が困難なものになってきており、今後も浄化槽汚
泥の搬入比率は増加傾向となることが予想されている。

【０００５】浄化槽汚泥はし尿と比較すると、ＢＯＤは
約３２％、そのＢＯＤ成分の５５％はＳＳなどの不溶性
のもので、ＣＯＤ有機物は約４０％、全窒素は約１７％
と非常に低く、アンモニア性窒素は全体の約５５〜６０
％を占めている。いずれの項目も、し尿と較べて低濃度
であり、また、施設に搬入される以前の浄化槽で好気性
生物分解を受け、沈降性の悪い汚泥となっている点が特
徴的であり、収集に至るまでの変動要因が多岐にわたっ
ている。

【０００６】従って、し尿に対する浄化槽汚泥の搬入比
率が増加すると、生物処理に必要な有機物濃度が低下す
ると同時に、重金属などの阻害因子の混入も頻繁に起こ
り、処理が困難となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うに、生物学的硝化脱窒処理において大量に発生する余
剰汚泥問題の重要性に鑑み、余剰汚泥を減容化する新し
い汚水処理方法を開発することを目的とするとともに、
処理が困難な浄化槽汚泥も効率的に処理することが可能
な処理効率の高いすぐれた汚水処理方法を開発する目的
でなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであって、各方面から検討の
結果、生物処理（つまり、活性汚泥を用いる硝化脱窒処
理）において、生成する余剰汚泥について、その少なく
とも一部を取り出してこれをオゾン処理して可溶化せし
め、これを脱窒素槽ではなく硝化槽に導入したところ、
全く予期せざることに、汚水処理が支障なく行われるこ
と、すなわち、可溶化汚泥は脱窒素処理を経ることなく
直接硝化槽に戻してやっても汚水処理がスムーズに行わ
れること、をはじめて見出した。

【０００９】その結果、取り出した汚泥については、脱
窒素槽で処理する必要がなくなり、それに要する時間も
カットされるため、汚泥処理に要する時間が短縮される
こととなり、余剰汚泥を効率的に減量化しつつ汚水も効
率的に処理できることをはじめて確認した。

【００１０】本発明者らは、更なる汚泥の減量化につい
て研究をすすめた結果、遊離の微生物（汚泥）を使用す
るのではなく微生物を固定化した担体を用いて汚水を処
理することにより、浮遊汚泥等の発生を抑制し、その結
果、汚泥が減量化され、しかも、微生物を固定化した担
体を使用することによって、従来効率的処理がきわめて
困難であった浄化槽汚泥も効率的に処理できるという非
常に有利な新知見も得た。

【００１１】すなわち、本発明者らは、生物処理工程
（つまり、活性汚泥処理工程）において微生物を固定化
した担体を用いて汚水を処理し、その処理中に担体から
剥離したりして分離した汚泥及び／又は処理中に担体と
は結合することなく、汚水中で生成した浮遊汚泥といっ
た遊離汚泥（つまり、担体や処理槽に固定化ないし結合
してないフリーの汚泥）については、その少なくとも一
部を取り出してこれをオゾン処理して可溶化せしめたと
ころ、微生物（汚泥）は担体に固定化されているため、
生物処理工程における各タンクから流亡することなく残
留しており、そのため、汚水処理が支障なく行われるこ
とをはじめて確認した。

【００１２】そして、可溶化処理は、生物処理工程で発
生した余剰汚泥である遊離汚泥のみを対象とすればよい
ため、少容量の余剰汚泥についてオゾン処理による可溶
化処理を行えばよく、可溶化処理の負担も少なく、効率
的に余剰汚泥の減容化が図られることもはじめて確認し
た。

【００１３】そして更に研究の結果、余剰汚泥は少量で
あるうえ、オゾン処理による可溶化処理によって余剰汚
泥は更に減容化されているため、これを生物処理工程に
返送しても、従来のように、そのミクロフロラが変化し
て生物処理に支障が生じることがないという有用新知見
を得た。

【００１４】すなわち本発明者らは、活性汚泥処理工程
と汚泥可溶化工程とを結合した有機性汚水処理方法に着
目し、そして更に固定化した活性汚泥の使用と遊離汚泥
のオゾン処理による可溶化処理との有機的結合をはじめ
て着想し、活性汚泥を担体に固定して使用するため、浮
遊、遊離している汚泥の量が少なく、その結果、余剰汚
泥の発生量自体が少なくなり、余剰汚泥の減容化が図ら
れ、そして更に、この減容化された余剰汚泥を可溶化す
ることにより更に減容化が図られること、つまり、２段
階に亘って減容化が実施されることをはじめて見出し
た。

【００１５】また、本発明者らは、オゾン処理して可溶
化処理された余剰汚泥は、それを生物処理工程に返送し
ても、その量が少ないだけでなく各タンクには固定化さ
れた汚泥が残存しているため、処理システム内のミクロ
フロラが支障を受けることがなく、スムースに汚水が処
理されるという有用新知見を得た。従来法では、たとえ
可溶化処理した後であっても、余剰汚泥の量が非常に多
く、これを生物処理工程に返送すると、デリケートなミ
クロフロラが乱れて効率的な汚水処理に支障をきたす場
合が多々あったが、本発明によれば、このようなことが
ないこともはじめて確認したのである。

【００１６】しかもその際、本発明者らは、オゾン処理
によって可溶化した余剰汚泥は、脱窒素槽に導入して処
理する必要がなく、脱窒素槽を介することなく直接硝化
槽に導入できるという全く新しい有用な知見を得た。可
溶化した余剰汚泥を硝化槽に直接導入することによっ
て、脱窒素槽での処理が不要になることはもとより、そ
のために要する時間がカットされるため、処理時間が短
縮されるという著効が奏される。更にまた、可溶化した
余剰汚泥を硝化槽に導入する前に曝気槽で処理すること
により、更に効率化が図られることも、新たに見出され
た。

【００１７】本発明は、これらの有用新知見に基づいて
なされたものであって、余剰汚泥の減容化を図りつつ、
ミクロフロラも乱すことなく、きわめて効率的に有機性
汚水を処理する新規方法を提供するものである。本発明
によれば各種有機性汚水を効率的に処理することが可能
であるが、一般に処理が困難であるとされているし尿及
び浄化槽汚泥の処理を例にとって、以下、本発明を詳述
する。

【００１８】本発明を概説すれば、凝集分離工程、
生物脱窒素処理工程、すなわち活性汚泥処理（微生物固
定化担体使用の場合を例にとって説明する）工程、及
び、汚泥可溶化工程からなるものである。

【００１９】つまり本発明は、し尿および浄化槽汚泥の
処理施設における浄化槽汚泥搬入比率の増加に対応する
ために、搬入後、夾雑物を除去した浄化槽汚泥を生物
処理過程の前に高分子凝集剤およびスクリーンによる凝
集分離、脱水機による濃縮、脱水処理などを行い、凝集
汚泥と凝集分離水に分け、得られた凝集分離水に除さし
尿を混合して生物処理過程に導く工程と、生物処理過
程の各処理槽に微生物固定化担体を流動させ、その担体
に硝化菌や脱窒菌などの活性汚泥を付着させて生物処理
に必要なＭＬＳＳ濃度を保持させる工程、加えて、生
物処理過程から排出された汚泥をオゾン処理することに
よって可溶化（ＢＯＤ化）し、所望するのであれば曝気
槽で処理した後に硝化槽に戻して、処理を行うことによ
り、総体として汚泥の発生量を減容化しつつ効率的に汚
水を処理するものである。

【００２０】本発明においては、オゾン処理によって汚
泥を可溶化するものであるが、所望するのであれば、更
に、機械的擦り潰し処理、超音波処理、減圧膨張処理、
熱処理、原生動物による処理その他公知の可溶化処理の
ひとつもしくはそれ以上の処理を、オゾン処理と組み合
わせて行ってもよい。

【００２１】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明に係る汚水処理方法の１実施例を示したも
のであって、し尿処理プロセスのフローシートであり、
主として、凝集分離工程、生物脱窒素処理工程、可溶化
工程からなるものである。本実施例においては、ここに
図示したプロセスにしたがって、し尿及び浄化槽汚泥の
処理の例について述べる。なお、本発明は、その他各種
の有機性汚水を広く処理することが可能であり、し尿及
び浄化槽汚泥の処理と相違する場合は、その都度説明す
る。

【００２２】本発明においては、処理対象汚水として浄
化槽汚泥その他生物処理阻害因子を含有する汚水を処理
対象とする場合は、凝集分離工程を経た後に、生物脱窒
素処理工程に移行することとした。なお、浄化槽汚泥等
を処理しない場合は、有機性汚水を（必要あれば希釈し
た後）凝集分離工程を経ることなく、直接、生物脱窒素
処理工程で処理することも可能である。

【００２３】前者の場合、生物処理阻害因子物質となり
うる不活性のＳＳ、重金属などを生物処理過程へ混入さ
せないために、搬入された浄化槽汚泥を生物脱窒素処理
過程の前に高分子凝集剤およびスクリーンによる凝集分
離、脱水機による濃縮、脱水処理などを行い、凝集汚泥
と凝集分離水に分け、得られた凝集分離水に除さし尿を
混合して生物脱窒素処理過程に導く工程を採用した。こ
の工程により、阻害因子の影響を受けることなく生物処
理を正常に行うことができ、加えて、不活性のＳＳを除
去することから生物処理後の沈澱分離性を改善し、ま
た、発生スカムを防ぐことにもなる。

【００２４】浄化槽汚泥は負荷変動が非常に大きいこと
から、浄化槽汚泥の搬入比率が増加するほど生物処理に
悪影響を及ぼす。また、通常の活性汚泥法では返送汚泥
を行うなどして生物処理に必要なＭＬＳＳ濃度を一定に
保つているが、活性の高いＳＳを多く生物処理工程で生
成する尿の搬入比率が低下しているためにその保持が難
しくなり、このことも生物処理に影響を及ぼしている。

【００２５】そこで本方法では、生物処理工程の反応槽
内に微生物固定化担体を流動させ、適正な汚泥濃度を保
持させて生物処理を円滑に進める工程を採用した。微生
物固定化担体に付着させた汚泥は、浮遊活性汚泥よりも
活性が高く、量および質的負荷変動に十分対応できるも
のである。

【００２６】加えて、微生物固定化担体を流動させ、反
応槽内のＭＬＳＳ濃度を高めることによって、生物処理
により発生する汚泥量が低減されるという効果も得られ
る。このことは、汚泥収支式から説明が可能である。

【００２７】反応槽内の汚泥収支を近似的に表現すると
（１）式のようになる。 ΔＸ＝（ａ・Ｓｒ）−（ｂ・Ｘ） …（１）

【００２８】（１）式中、各符号は次のことを表わす。 ΔＸ：汚泥の発生量ａ：ＢＯＤの汚泥への転換率Ｓｒ：除去されたＢＯＤ量ｂ：汚泥の自己消化率Ｘ：活性汚泥量

【００２９】ａとｂは人為的に調整することはできない
し、また、Ｓｒは汚水量とその水質等から決まるもので
あるため調整は困難である。そこで、唯一調整可能な活
性汚泥量（Ｘ）を増加させれば汚泥の発生量（ΔＸ）を
抑えるととができることになる。ここで、活性汚泥量
（Ｘ）は次式で表現できる。

【００３０】Ｘ＝ＭＬＳＳ・Ｖ …（２）Ｖ：曝気槽容積

【００３１】（２）式から、曝気槽容積（Ｖ）を大きく
することは困難であるので、もう一方のパラメータであ
るＭＬＳＳ濃度を高めれば汚泥発生量が低減されること
になる。

【００３２】このようにして、浄化槽汚泥凝集分離水を
分離液貯槽に貯めておき、これにし尿を添加した後、こ
の混合汚水を常法にしたがって、脱窒槽、硝化槽、そし
て必要あれば曝気槽からなる生物脱窒素処理施設にて処
理する。なお、所望する場合は、各槽の設置数、設置個
所を適宜選択することも可能であるし、また、硝化槽処
理物の一部を脱窒槽に返送したり、硝化槽の下流に第２
脱窒槽を設けてもよい。そして、生物脱窒素処理工程の
最下流には沈殿槽を設けておき、上清は生物処理水とし
てそのままあるいは必要な処理を行った後に河川に放流
したり工場用水等として再利用する。一方、沈殿した汚
泥は、その一部は汚水処理に再利用することが可能であ
り、他は余剰汚泥として、乾燥・焼却し廃棄したり、本
発明においては、オゾン処理され硝化槽へ導入されて減
容化される。

【００３３】生物脱窒素処理施設における処理は常法に
したがって行えばよい。本発明においては、遊離の微生
物でも担体に固定化した微生物でも使用可能であるし、
これらの併用も可能である。そして、本実施例において
は、微生物を固定した担体を使用しているが、この微生
物固定化担体を使用する点を除き、常法どおりに処理す
ればよく、常用される施設がそのまま使用できるという
利点を有する。

【００３４】生物処理工程において使用する微生物を固
定化した担体としては、各種の担体に汚水処理用微生物
（硝化菌、脱窒菌、これらの混合菌、活性汚泥、その他
の汚水処理に適した微生物）を固定化したものが適宜使
用される。例えば、微生物固定化担体としては、固体粒
子の表面に、し尿その他処理対象汚水の有機成分や窒素
成分等を分解除去し得る微生物を付着せしめたものであ
れば、すべてのものが使用できる。通常、固体粒子とし
ては、例えば、砂、粉末活性炭、粉末ゼオライト、コー
クス、ポリスチレンビーズ等の合成樹脂粒子といった天
然又は人工の無機又は有機質粒子が挙げられる。

【００３５】また、担体としては、下記に示すような担
体の少なくとも１つも使用することができる。（１）断面が十字形の中空筒体からなり、十字形の各コ
ーナーは丸味を付与し、筒体内部に生物層を形成せしめ
てその内部を流体が移動するとともに、筒内から剥離し
た生物を筒外に流出せしめるようにしてなること、を特
徴とする水処理用生物固定担体。（２）該中空筒体の内壁及び／又は外壁について、その
表面を物理的に処理したり及び／又は筒体材料を処理し
て、その表面に凹凸部を形成せしめ、生物の固定化を促
進するようにしてなること、を特徴とする（１）に記載
の担体。

【００３６】その具体例を図２、図３に示す。図中、１
は担体を示す。担体１は、断面十字形の中空筒体からな
る（２は担体断面部、３は担体側部を示す。）。ただ
し、十字形の各コーナー２−１、２−２、２−３、２−
４及びコーナー連結部分の少なくともひとつは、丸味を
持たせておく。４は、筒状担体１の内壁、外壁面に付着
した汚泥等の生物層を示す。

【００３７】本担体のサイズとしては、例えば次のよう
なサイズが好適である。担体断面２の長径（２−１〜２
−３、２−２〜２−４）は７〜１５ｍｍ（好適には８〜
１０ｍｍ）、担体壁部の厚さ（板厚）は０．２〜０．８
ｍｍ（好適には０．４〜０．６ｍｍ）、担体側部３の長
さは１５ｍｍ以内（好適には１０ｍｍ以内）とし、比重
は０．９０〜０．９９（好適には０．９７〜０．９９）
とする。

【００３８】本担体を使用して汚水処理するに当り、担
体としては全く同じ形状、同じサイズのものを使用でき
ることはもちろんであるが、形状、サイズが相違したも
のを適宜混合して使用することも可能である。なおその
際、担体断面２の長径を同一とした担体のほか、長径の
長さを相違せしめた（２−１〜２−３の長さと２−２〜
２−４の長さが相違する）担体を使用してもよい。

【００３９】担体は、各種材料で製造することができ、
プラスチックとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ナイロン、ポリウレア、ポリ
ウレタン、ケイ素樹脂等が適宜使用され、また、前記プ
ラスチックとシリカゲル等の無機材又はアルミナ等の金
属との混合材で比重を１．０以下に調整したもの等も適
宜使用される。

【００４０】本発明においては、生物固定担体を使用
し、この担体を曝気や攪拌機による循環流によって流動
しながら、流動床式水処理システムによって汚水処理を
行うものである。本発明においては、活性汚泥その他微
生物を担体に固定しているため、比重が重たい担体を使
用した場合は、これが処理槽から溢流することは通常な
いが、比重が軽い担体の場合には処理槽から溢流するお
それもあるため、スクリーン等の設置によりそれを防止
することにより、汚泥を高濃度に維持することができ、
効率的に汚水の処理が可能となる。

【００４１】したがって、本発明においては、活性汚泥
の大部分は処理槽に残留することとなり、担体から剥離
した汚泥、汚水中に発生した浮遊汚泥といった遊離汚泥
のみが余剰汚泥として沈澱槽に流入してくることとな
る。つまり、本発明においては、余剰汚泥の発生自体を
抑制しており、いわばあらかじめ余剰汚泥の減容化が図
られているのである。

【００４２】沈澱槽において、余剰汚泥と上清とを分離
する。上清は、続いて凝集処理等の高度処理を経ること
となる。一方、沈澱した余剰汚泥については、少なくと
もその一部を汚泥可溶化工程において処理するものであ
る。

【００４３】つまり本発明においては、そもそも発生量
自体が抑制された余剰汚泥（即ち、既に第１段階の減容
化が行われている）について、可溶化処理することによ
り更に減容化（即ち、第２段階の減容化）するものであ
って、二重減容化という新規システムを採用した点で特
徴的である。

【００４４】本発明において可溶化処理は、酸化剤を用
いる化学的処理、特にオゾンを用いて行う。オゾン処理
は、生物汚泥とオゾンを例えば常温で接触させることに
より行うことができる。接触方法としては、オゾン処理
槽に汚泥を導入してオゾンを吹込む方法などが採用でき
る。オゾンとしてはオゾンガスの他、オゾン含有空気、
オゾン化空気などが使用できる。このオゾン処理におい
ては、オゾンを生物汚泥に対して０．５〜１５重量％、
好ましくは生物汚泥に対して２〜１０重量％の範囲内で
反応させるのが好ましい。こうしてオゾン処理された汚
泥は、対汚泥あたりのオゾン注入率が０．０２ｍｇ−Ｏ
₃／ｍｇ−ＳＳ以上、好ましくは０．０５ｍｇ−Ｏ₃／ｍ
ｇ−ＳＳ以上では、生物汚泥の細胞壁の糖鎖長が小さく
なって生分解性が非常に向上する。オゾン処理に際して
は生物汚泥をｐＨ５以下に調整すると、オゾン使用量を
減少させることができる。その場合、オゾン処理後に再
度ｐＨ調整して硝化工程に導入することにより、硝化細
菌の活性を維持することが可能である。

【００４５】なお、本発明においては、可溶化処理とし
ては、オゾン処理単用でも有効であるが、オゾン処理に
よって細胞を破壊して可溶化する処理の前及び／又はそ
の後で、あるいは該処理中に、擦り潰し処理といった機
械的処理、熱処理、超音波処理、減圧膨張処理、原生動
物による処理、その他公知の可溶化処理のひとつ又は２
以上の処理を併用して行ってもよい。擦り潰し（磨砕）
処理としては、例えばホモゲナイザー（例えば圧力１０
〜８００ｋｇ／ｃｍ²の圧力で流体を押し出しながら磨
砕する）、ホモミキサー（高速乳化ミキサー）、コロイ
ドミル（例えば１０〜２０ｋｗ、砥石径１５０〜２００
ｍ／ｍ、ローター回転数３０００／３６００ｒｐｍ）、
プロペラ攪拌機（３００〜３６０ｒｐｍ）等を単用又は
２種以上併用して行えばよい。

【００４６】この汚泥可溶化処理によって汚泥中のＳＳ
がＢＯＤ化されるので、これを直接硝化槽に返送しても
よいし、及び／又は、曝気槽に導入して好気性生物処理
を行い、それにより可溶化処理によってＢＯＤ化された
成分が炭酸ガスに無機化され、更に減容化されるので、
この曝気槽処理を行った後、硝化槽に返送してもよい。

【００４７】本発明においては、これらの処理により数
段に亘って減容化を行うために大幅な減容化が達成さ
れ、その結果、従来法とは異なり、大量の汚泥を生物脱
窒素処理工程に返送することがなく、したがって、従来
法のように生物脱窒素処理工程のミクロフロラが混乱し
て生物処理が支障を受けることもなく、効率的に汚水が
処理される。なお、所望するのであれば、汚泥可溶工程
終了後の可溶化汚泥は、すべて生物脱窒素処理工程に返
送することはせず、少なくとも一部を取り出して、従来
法にしたがって、埋め立て、焼却処分をしてもよい。こ
の場合、減容化により汚泥の量が非常に少なくなってい
るため、これらの処分が従来のような問題をひき起こす
ことはない。

【００４８】本発明においては、上記したように沈殿槽
から分離した余剰汚泥のほか、常法にしたがって担体に
固定することなく遊離の活性汚泥を使用する場合におい
て、各槽から抜き出した汚泥、及び／又は、各槽から溢
流してくる汚泥もいずれも余剰汚泥に包含され、また、
微生物固定化担体を使用する場合においても、担体から
剥離したりして遊離した汚泥について、これを各槽から
抜き出した汚泥、及び／又は、各槽から溢流してくる汚
泥も余剰汚泥に包含される。

【００４９】このように、生物脱窒素処理過程から排出
される汚泥は、溶解性物質およびコロイドを含有する水
と浮遊性物質との要素から成り、浮遊性物質の大部分は
好気性の細菌類や原生動物などの微生物体である。この
微生物体の主成分は糖、タンパク質、核酸、脂質などで
あり、これらは難分解性の細胞壁に保護されており、こ
の細胞を破壊するとＢＯＤ成分に変換することができ
る。このＢＯＤ成分は、微生物によって無機化され、揮
散、溶解成分化するため、汚泥の発生量が減少して、更
に減容化が達成される。

【００５０】また、生物処理から発生する余剰汚泥の一
般的な処理は脱水、乾燥、焼却そして埋立とすることが
大半であり、埋立用地確保等の点で大きな社会問題とな
っている。つまり、この工程による汚泥のＢＯＤ化は汚
泥減容化の点でも大変有用なものといえる。さらに、各
条件を調整することによって、余剰汚泥を全く発生させ
ないで処理を行うことも可能となる。

【００５１】（処理例）浄化槽汚泥（ＢＯＤ３，００
０）を凝集槽（高分子凝集剤）「ＡＫ−２１０Ｐ」、カ
チオン性高分子凝集剤：浅野環境サービス（株）製商品
名：使用）で処理した後、濃縮スクリーンにて分離した
凝集分離水を分離液貯槽に送入した。一方、し尿（ＢＯ
Ｄ７，０００）を分離液貯槽に送入し、両者の混合液
（ＢＯＤ２，７００）を得た。

【００５２】この混合液について、図示した形状を有す
るポリプロピレン製の中空担体（外径１０ｍｍ、長さ９
ｍｍ、板厚０．５ｍｍ、比重０．９７〜０．９９）を用
いて、硝化・脱窒素処理を行った。

【００５３】先ず、し尿処理場より採取した硝化・脱窒
処理用汚泥を２つの（硝化及び脱窒）処理槽に入れ、こ
れに担体を混入して、しばらく攪拌しながら、微生物増
殖操作運転を行い、担体の内外表面に活性汚泥を付着、
増殖させて、流動媒体（微生物固定化担体）を調製して
おいた。

【００５４】流動媒体を含有した脱窒素槽に、分離液貯
槽中の混合液を入れ、所望するのであれば炭素源として
メタノールを加え、機械攪拌して脱窒素処理を行った。
脱窒素された液は、スクリーンを通して次槽の硝化槽に
流し、エアー攪拌して、溶存酸素を３〜５ｐｐｍに維持
し、流動媒体と充分に接触せしめ、硝化処理を行った。

【００５５】これらの処理は、所望するのであれば、複
数回くり返して行ってもよく、本実施例においては、脱
窒素処理をくり返し行った。次いで曝気処理した後、遊
離汚泥を沈澱槽に導入し、上清は、凝集処理、活性炭吸
着処理をおこなって、河川に放流した。本実施例におい
ては、汚泥は担体に固定しているので、遊離汚泥の生成
は極めて少なく、したがって余剰汚泥量も少なく、減容
化が図られている。

【００５６】沈殿槽にたまった余剰汚泥は、可溶化処理
を行った。汚泥可溶化処理は、余剰汚泥をオゾン処理槽
（図示せず）に導入し、汚泥ＳＳあたり５重量％のオゾ
ンを注入して両者を反応させて行った。得られた結果を
下記表１に示す。

【００５７】（表１）オゾン処理汚泥の性状 ─────────────────────────────────── 項目単位余剰汚泥オゾン処理後余剰汚泥 ─────────────────────────────────── ＳＳｍｇ／Ｌ１０，０００８，２００溶解性ＢＯＤｍｇ／Ｌ２０４５０ＮＨ₃-Ｎｍｇ／Ｌ１３０ ───────────────────────────────────

【００５８】上記結果から明らかなように、オゾン処理
によって、ＳＳは可溶化し、ＢＯＤ及びアンモニア態窒
素（ＮＨ₃−Ｎ）は増加しており、汚泥の可溶化が実証
されている。

【００５９】次いで曝気槽に導入し、曝気槽内で好気性
生物処理することにより、可溶化処理によってＢＯＤ化
された成分が炭酸ガス等に無機化され、更に余剰汚泥の
減容化が促進された。そしてこれを硝化槽に導入して生
物脱窒素処理したが、本発明においては、微生物固定化
担体を使用したことによって、余剰汚泥の発生量自体を
抑制しており、しかも汚泥可溶化工程によって可溶化さ
れ、そのうえ曝気処理によって更にもう一段余剰汚泥が
減容化された。その結果、余剰汚泥を取り出すことなく
１００日間に亘って汚水の循環処理が可能となった。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、オゾン処理することに
よって余剰汚泥を可溶化して、オゾン処理後の余剰汚泥
を硝化槽に直接導入して、脱窒素槽での処理を削除し、
その結果、全体の処理時間を短縮できる。また、更に、
担体に固定化された活性汚泥と余剰汚泥の可溶化処理と
の有機的結合によれば、更に効率的にし尿、浄化槽汚
泥、下水、工場廃水、家庭廃水、厨房廃水その他各種の
有機性汚水を処理することができ、その際、余剰汚泥の
生成が大幅に抑制され、これを返送しても生物処理工程
におけるミクロフロラが混乱ないし破壊されることもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るし尿処理システムのフローを示
す。

【図２】本発明で使用する担体の斜視図である。

【図３】同担体の断面図である。

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 11/00 Ｃ０２Ｆ 11/00 Ｚ 11/06 11/06 ＡＣ１２Ｎ 1/00 Ｃ１２Ｎ 1/00 ＳＦターム(参考） 4B065 AA99X BC41 CA55 4D003 AA13 AA14 AB02 BA02 BA04 CA03 DA08 EA14 EA22 EA25 EA28 EA30 FA10 4D040 BB05 BB22 BB42 BB57 BB82 BB93 4D059 AA01 AA02 AA03 BC02 BF02 BK11 BK12 BK22 CA28 DA43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機性汚水を生物脱窒素処理する方法に
おいて、生成する余剰汚泥については、少なくともその
一部をオゾン処理した後、硝化工程に導入して、余剰汚
泥の減量化を図りつつ有機性汚水を処理すること、を特
徴とする有機性汚水の処理方法。
【請求項２】有機性汚水を生物脱窒素処理する方法に
おいて、窒素除去系において生成する生物汚泥の一部を
引き抜き、オゾン処理した後、硝化工程に導入して、余
剰汚泥の減量化を図りつつ有機性汚水を処理すること、
を特徴とする有機性汚水処理方法。
【請求項３】擦り潰し処理、超音波処理、減圧膨張処
理、熱処理、原生動物による処理から選ばれる少なくと
もひとつの処理を、上記オゾン処理と組み合わせて実施
して、汚泥の可溶化を促進すること、を特徴とする請求
項１又は２に記載の方法。
【請求項４】微生物を固定化した担体を用いて生物脱
窒素処理を行うこと、を特徴とする請求項１〜３のいず
れか１項に記載の方法。
【請求項５】担体として、中実、中空、多孔の少なく
ともひとつの構造を有する固体粒子を使用すること、を
特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】担体として、断面がほぼ十字形の中空筒
体からなり、該十字形の各コーナーには丸味を付与し、
筒体内部に微生物層を形成せしめてその内部を流体が移
動するとともに、筒内から剥離した微生物を筒外に流出
せしめるようにしてなる担体を使用すること、を特徴と
する請求項４〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】有機性汚水がし尿及び／又は浄化槽汚泥
であること、を特徴とする請求項４〜６のいずれか１項
に記載の方法。