JP2004188380A - 有機性廃水からリンを回収する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】有機性廃水からリンを回収する方法であって、有機性廃水を活性汚泥法で処理して汚泥を取り出す工程と、この汚泥中に酸化剤を添加する工程と、酸化剤が添加された汚泥を60〜90℃で10〜120分間加熱処理して汚泥中のリン成分を液相中に溶出させる工程とを含む有機性廃水からリンを回収する方法。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は下水や産業廃水等の有機性廃水からリンを回収する方法に係わり、特に活性汚泥法を利用して廃水中のリン成分を汚泥中取り込ませて、この汚泥を適宜に処理することによりリン成分を回収するリンの回収方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機性廃水中からリンを回収して有効利用しようとする試みには、例えば次の方法がある。すなわち、嫌気状態におかれることでエネルギー獲得のためにリン成分を放出した微生物は、次いで好気状態におかれることでリン成分を過剰摂取して体内に蓄積する。この微生物の性質を利用して、生物学的処理により発生した汚泥からリン成分を回収し、これを有効利用しようとする方法である(特許文献1参照)。具体的には好気処理した体内にリン成分を蓄積した汚泥を50〜90℃で加熱処理することで、リン成分を液相中に放出させて、これを金属塩等の凝集剤を加えて凝集させて回収するものである。しかもこの方法によって放出されるリン成分は主としてポリリン酸の形態であるから、凝集沈殿させるために必要な金属塩などの凝集剤の必要量が格段に少なくなるとされているものである。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−301187号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
回収したリン成分を肥料等として有効利用しようとするときには、汚泥中のリン成分を出来るだけ高い割合で回収することが必要である。特許文献1に開示された汚泥を加熱処理する方法では、汚泥中のリン成分を簡易にしかも低いランニングコストで放出させることができるものの、リン成分の回収率に関しては未だ充分といえるものではない。
【0005】
本発明は汚泥中のリン成分、ひいては有機性廃水中のリン成分をより高い割合で回収することができる回収方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本願の第一の発明は、有機性廃水からリンを回収する方法であって、有機性廃水を活性汚泥法で処理して汚泥を取り出す工程と、この汚泥中に酸化剤を添加する工程と、酸化剤が添加された汚泥を60〜90℃で10〜120分間加熱処理して汚泥中のリン成分を液相中に溶出させる工程とを含む有機性廃水からリンを回収する方法である。
【0007】
第二の発明は、有機性廃水からリンを回収する方法であって、有機性廃水を活性汚泥法で処理して汚泥として取り出す工程と、この汚泥中に酸化剤を添加する工程と、酸化剤が添加された汚泥を60〜90℃で10〜120分間加熱処理して汚泥中のリン成分を液相中に溶出させる工程と、液相に凝集剤を加えてリン成分を難溶性のリン酸塩として回収する工程からなることを特徴とする有機性廃水からリンを回収する方法である。
【0008】
第三の発明は、有機性廃水からリンを回収する方法であって、有機性廃水を活性汚泥法で処理して汚泥として取り出す工程と、この汚泥中に酸化剤を添加する工程と、酸化剤が添加された汚泥を60〜90℃で10〜120分間加熱処理して汚泥中のリン成分を液相中に溶出させる工程と、液相を濃縮して回収する工程からなることを特徴とする有機性廃水からリンを回収する方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の有機性廃水からリンを回収する方法を実施するための処理設備の概略フローである。図中11は嫌気槽で1は曝気槽である。これに続いて固液分離槽2が設けられ、更に酸化剤添加槽3、熱交換器6、加熱槽4、固液分離槽5が連設される。固液分離槽5の他方は熱交換器6へ連設され更に凝集剤添加槽7、固液分離槽8、濃縮脱水槽9が連設される。有機性廃水Aを嫌気槽11中に導入して嫌気的消化を行なうと共に微生物体内に貯留されたリン成分を液相中に放出させる。この廃水Aを曝気槽1へ導入して、ここで廃水Aは好気処理されて廃水中に放出されたリン成分は微生物の体内に過剰摂取(体内過剰蓄積)される。曝気処理されて微生物体内にリン成分が濃縮された廃水A1を固液分離槽2へ送り、ここで微生物の塊である汚泥粒子は沈殿濃縮されて、濃度が2.5%程度の汚泥A1となる。固液分離槽2より引き抜かれた汚泥A1は酸化剤添加槽3へ送られて、ここで酸化剤であるペルオキソ二硫酸アンモニウムが添加されて攪拌される。
【0010】
酸化剤添加槽3で処理された汚泥A2は熱交換器6へ送られて、ここで後述する上澄水A4と熱交換して加熱されて加熱槽4へ送られる。加熱槽4では例えば熱源である蒸気式加熱装置(図示省略)により汚泥A2は約70℃に加熱され60分間滞留する。この加熱槽4で汚泥A2の汚泥粒子(微生物)はリン成分を液相に放出する。加熱槽4でリン成分を液相中に放出した汚泥A3は固液分離槽5へ送られて、ここでリン成分を多量に含んだ上澄水と濃縮汚泥(汚泥粒子)とに固液分離される。固液分離された後の液A4は熱交換器6へ送られて、ここで前記したように汚泥A2と熱交換してこれを加熱し、また液A4自体は冷却されて凝集剤添加槽7へ送られる。凝集剤添加槽7では凝集剤として塩化カルシウムを加えて、リン成分を難溶性のリン酸カルシウムとして析出させ固液分離槽8にて沈殿させる。この沈殿物を更に濃縮脱水槽9へ送って、ここでリン酸カルシウムを沈殿させてこれを分離する。固液分離槽8の上澄液および濃縮脱水槽9の脱水液は系外へ排出するか嫌気槽11へ戻す。
【0011】
図2は本発明の方法により、汚泥濃度2.5%の汚泥において、汚泥粒子から液相へのリン成分の放出試験を行なった結果を示したものである。図中棒グラフAは汚泥粒子中に含まれた全リン成分を100として、その中でリン酸、ポリリン酸、その他リンの各々の含有割合を示したものである。棒グラフB〜Gは各処理により汚泥粒子から液相へリン成分を放出させたときの、液相中のリン成分と汚泥粒子に残存したリン成分との割合及び液相へ放出されたリン酸、ポリリン酸、その他リンの各々の含有割合を示したものである。
【0012】
Bは濃縮汚泥を加熱処理のみを実施した場合を示し、C〜Gは本発明の回収方法に係わるもので、酸化剤を添加して攪拌した後Bと同等の加熱処理を行なった場合を示す。C〜Gの試験においては酸化剤としてペルオキソ二硫酸アンモニウムを使用した。またCからGに向かって酸化剤の添加量を1.6%〜8.9%へと順次多くしていったものである。
【0013】
本試験によれば、加熱処理のみの場合は汚泥粒子中に含まれるリン成分のうち約33%のリンが液相へ放出されるに留まるが、酸化剤を添加して攪拌しその後加熱処理を行なったものは、最大で約55%のリンが放出されることがわかる。酸化剤の添加量を多くするにつれて、液相へ放出されるリン成分は増加するが、それは7%程度でほぼ飽和するものと考えられる。また汚泥粒子中に存在するリン成分のうち、リン酸およびポリリン酸の形態のものは高い割合で液相へ放出されるが、その他の形態のリンはほとんど放出されないことがわかる。
【0014】
図3は図2に示したリン成分が放出された液相に凝集剤である塩化カルシウムを添加して、リン成分を難溶性のリン酸カルシウムとして析出沈殿させたうえで、液相中に残存するリン成分の割合を示したものである。その結果では塩化カルシウムを添加する前の液相中の全リン成分のうち約8%のリンが液相に残存するものの、約92%のリン成分がリン酸カルシウムとして沈殿回収されたことになる。図2に示す試験結果と図3に示す試験結果とを総合すれば、本発明によるリン成分の収率は、固液分離槽2より引き抜かれる汚泥A1に含まれる全リン成分をベースとして55%×92%=約50%となる。
【0015】
本実施の形態では酸化剤としてペルオキソ二硫酸アンモニウムを使用したが、これに限られるものではなく、廃水処理で酸化剤としてしばしば使用されるオゾン、過酸化水素、次亜塩素酸ソーダを使用してもよい。
【0016】
図4は他の実施の形態を示す処理設備の概略フローである。図1に示す実施の形態と同じものには同一の符号を付す。図中1は曝気槽で、これに続いて固液分離槽2が設けられ、更に酸化剤添加槽3、熱交換器6、加熱槽4、固液分離槽5、濃縮器10が連設される。濃縮器10では固液分離槽5で得られたリン成分を多量に含む上澄水を液肥に適する濃度まで蒸発濃縮し濃縮リン成分として排出する。この濃縮リン成分は液肥として利用することができる。濃縮槽10の排熱は熱交換器6へ供給して汚泥A2を加熱することができる。または加熱槽4へ供給してその熱源として利用することもできる。
【0017】
図1及び図4に示した実施の形態においては、嫌気槽11を曝気槽1の前工程に配置して、有機性廃水を嫌気処理の後に好気処理する廃水処理フローにおける本発明の適用例を示した。本発明の適用はこれらの廃水処理フローに限られるものではなく、例えば好気処理の前に嫌気無酸素処理等を行なうフロー(A2O法)にも適用できる。
【0018】
【発明の効果】
本発明は上記の構成としたから、有機性廃水中のリン成分をより高い割合で回収することができるリンの回収方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリンの回収方法を実施するための処理設備の概略フローを示す。
【図2】本発明のリンの回収方法の試験を行なった結果を示す棒グラフである。
【図3】本発明のリンの回収方法の試験を行なった結果を示す棒グラフである。
【図4】本発明のリンの回収方法を実施するための他の処理設備の概略フローを示す。
【符号の説明】
1 曝気槽
2 固液分離槽
3 酸化剤添加槽
4 加熱槽
5 固液分離槽
6 熱交換器
7 凝集剤添加槽
8 固液分離槽
9 濃縮脱水槽、
10 濃縮槽
11 嫌気槽
Claims (3)
- 有機性廃水からリンを回収する方法であって、有機性廃水を活性汚泥法で処理して汚泥を取り出す工程と、この汚泥中に酸化剤を添加する工程と、酸化剤が添加された汚泥を60〜90℃で10〜120分間加熱処理して汚泥中のリン成分を液相中に溶出させる工程とを含むことを特徴とする有機性廃水からリンを回収する方法。
- 有機性廃水からリンを回収する方法であって、有機性廃水を活性汚泥法で処理して汚泥として取り出す工程と、この汚泥中に酸化剤を添加する工程と、酸化剤が添加された汚泥を60〜90℃で10〜120分間加熱処理して汚泥中のリン成分を液相中に溶出させる工程と、液相に凝集剤を加えてリン成分を難溶性のリン酸塩として回収する工程からなることを特徴とする有機性廃水からリンを回収する方法。
- 有機性廃水からリンを回収する方法であって、有機性廃水を活性汚泥法で処理して汚泥として取り出す工程と、この汚泥中に酸化剤を添加する工程と、酸化剤が添加された汚泥を60〜90℃で10〜120分間加熱処理して汚泥中のリン成分を液相中に溶出させる工程と、液相を濃縮して回収する工程からなることを特徴とする有機性廃水からリンを回収する方法。
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2002
- 2002-12-13 JP JP2002362397A patent/JP2004188380A/ja active Pending
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