【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性汚泥方式の排水処理装置において生じる余剰汚泥を含む有機物（以下単に「余剰汚泥」という場合がある）を、ダイオキシンなどの有害物質を発生させることなく炭化して、系外に余剰汚泥を排出することのない余剰汚泥処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種化学工場、食品工場などにおいては、有機物を含む排水が大量に発生している。これらの有機排水はそのまま工場外に排出することができないことから、各種工場などにおいては排水処理設備が必須である。従来の有機排水の処理方法としては、排水中の有機物を微生物を利用して分解除去する所謂活性汚泥方式が広く利用されている。
【０００３】
上記活性汚泥方式においては、排水中の有機物が微生物によって資化されて減少するが、その結果微生物（活性汚泥）が増殖し、活性汚泥の量が増大する。従って排水処理に際しては増殖した活性汚泥を随時抜き出し、これを余剰汚泥として廃棄処分することが要求される。
【０００４】
上記余剰汚泥の処理については、乾燥して容量を少なくする方法、産業廃棄物として焼却する方法、地中に埋設する方法、肥料化する方法、炭化する方法など、多くの提案があるが、上記乾燥する方法は、依然として余剰汚泥が残ることから問題点の本質的な解決方法とはいえない。また、焼却方法はエネルギー消費量が大であるとともに、ダイオキシン類の発生の可能性があり、通常の焼却処理は問題が多い。地中に埋設する方法および肥料化する方法は、余剰汚泥中に重金属などの有害物質が含まれている可能性から、この方法も問題の本質的な解決方法とはいえない。
【０００５】
また、一般の油分などを含む廃棄物の処理方法としては、例えば、含液廃棄物を減圧乾燥させ、乾燥時に廃棄物から発生する蒸気を処理槽の貯留液中に導いて脱臭、浄化する減圧乾燥装置が提案されている（特許文献１参照）。また、廃棄物を脱水させた後、低酸素状態の雰囲気または真空状態において高温に加熱して炭化させる処理装置も提案されている（特許文献２〜５参照）。これらの方法は、乾燥または炭化によって発生する乾燥ガスまたは乾留ガスの処理という新たな問題を有しており、活性汚泥方式の排水処理設備から発生する余剰汚泥の処理に対する適用可能性については不明である。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−１９４７２公報
【特許文献２】
特開２０００−２７４９４１公報
【特許文献３】
特開２００１−２７６７９１公報
【特許文献４】
特開平６−２２６２３４号公報
【特許文献５】
特開平５−３０５２７６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、活性汚泥方式の排水処理設備において必然的に発生する余剰汚泥の発生を実質的になくし、環境汚染を生じることがない、余剰汚泥の処理システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、活性汚泥による排水処理装置と、余剰汚泥を含む有機物の炭化装置と、内部に水が蓄えられた密閉型の水洗処理槽とが連結され、上記排水処理装置から生じる余剰汚泥を含む有機物を、上記炭化装置に供給して、該余剰汚泥を含む有機物を炭化する工程と、該炭化処理において生じた乾留ガスを上記水洗処理槽に誘導して乾留ガスを水洗する工程と、該水洗によって生じた有機物含有水を、前記排水処理装置に供給する工程とを有することを特徴とする余剰汚泥を含む有機物の処理システムを提供する。
【０００９】
上記本発明においては、前記活性汚泥による排水処理装置が、２相式排水処理装置であること；前記炭化装置が、炭化室と該炭化室から仕切られた燃焼室とを有し、前記炭化室に投入された前記余剰汚泥を含む有機物を前記燃焼室から生じる燃焼熱で加熱して炭化させる装置であること；および前記乾留ガスの水洗処理槽が、乾留ガスを吸引と同時に水洗するエジェクタと、該処理槽の上方に集まったガスを前記炭化装置の燃焼室に送る排風装置と、処理槽内の水相の温度を調整する温度制御装置と、該槽内の水相を、前記排水処理装置に供給する経路とを有することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明で使用する活性汚泥による排水処理装置とは、化学工場や食品工場などから大量に発生する有機物を含む排水を微生物（活性汚泥）により処理する装置であり、活性汚泥が浮遊している大きな曝気槽を備え、該曝気槽に有機排水を貯留し、攪拌や曝気により水中に空気を供給し、槽内を好気性雰囲気として、活性汚泥が有機物を資化することにより有機物濃度を減少させ、続いて曝気槽内の排水を沈澱槽に送り、活性汚泥を沈降させ、有機物濃度が減少した上澄液を放流する方式である。該方式においては、沈澱槽の底部に沈降した活性汚泥は、その必要量のみを前記曝気槽に返送し、残った活性汚泥を余剰汚泥として系外に抜き出している。
【００１１】
上記余剰汚泥は、通常の活性汚泥を用いる排水処理においては大量に発生し、該余剰汚泥の処置が非常に負担になっている。この余剰汚泥の問題は、後述する本願出願人の発明（２相式排水処理方式）によって大いに改善されているが、それでも余剰汚泥はそれなりに発生している。本発明の処理システムでは上記余剰汚泥の問題が十分に解決される。
【００１２】
以下２相式排水処理方式を代表例として本発明を説明する。なお、上記何れの活性汚泥方式の排水処理においては、被処理排水の性状を一定にするために、排水を曝気槽に導入する前工程として調整槽を設け、該調整槽に排水を導入するが、この導入に際して、排水中に浮遊している紙片や木片などの大きな浮遊物などをスクリーンで濾過して分離する。本発明では、この濾過分離物も余剰汚泥とともに炭化処理することが好ましいので、本発明では上記濾過分離物も含めて「余剰汚泥」と称する場合がある。
【００１３】
本発明における活性汚泥による排水処理装置は、従来公知の活性汚泥による排水処理装置の何れでもよいが、好ましい一例を図１に図解的に示す。図１に示す装置は、商品名「バイオアタック」および「バイオダイエット」と称される装置であり、詳細は特許第３０３５５６９号および第３３６００７６号明細書などに記載されている。本発明は上記特許発明などによって何ら限定されるものではない。図１に示す排水処理装置では、先ず、各種工場から排出される被処理排水が調整槽１１に導入される。該導入に際しては被処理排水中に浮遊している紙片や木片などの大きな有機物はスクリーンなどによって除去分離される。これをスクリーン残渣と称する。上記調整槽１１の容量は特に限定されないが、通常１００〜４００ｍ３であり、攪拌装置などを備え、被処理排水のｐＨを５〜９に調整し、かつＢＯＤ濃度は特に限定されないが、通常１，０００〜１０，０００ｍｇ／Ｌ程度に調整する。
【００１４】
調整槽１１で調整された被処理排水は、バイオアタック槽と称される第一曝気槽１２に導入される。この第一曝気槽１２の容量は特に限定されないが、通常８０〜２００ｍ３であり、各種曝気装置や攪拌装置などを備えている。第一曝気槽１２内には、ＢＯＤを急速に分解する微生物群（活性汚泥）が分散しており、排水中の有機物を栄養源として増殖するとともにＢＯＤを急速に減少させる。第一曝気槽１２で曝気処理され、ＢＯＤ濃度が低減した排水は、微生物群とともにレシーブ槽と称される第二曝気槽１３に導入される。この第二曝気槽１３の容量は特に限定されないが、通常４００〜８００ｍ３であり、各種曝気装置や攪拌装置などを備えている。第二曝気槽１３中には、第一曝気槽１２で増殖した微生物群を栄養源とする原生動物群が存在しており、該原生動物群が第一曝気槽１２から流入した微生物群を栄養源として活動し、微生物群を減少させながら増殖する。
【００１５】
第二曝気槽１３で十分曝気処理し、ＢＯＤおよび微生物濃度が減少した排水は汚泥沈澱槽１４に送られる。この沈澱槽の容量は特に限定されないが、通常２００〜４００ｍ３である。ここで前記微生物群を一部含む原生動物群（以下纏めて活性汚泥と称する）は沈降し、上澄み液は放流される。沈澱槽１４の底部に沈澱した活性汚泥の必要量は、第二曝気槽１３に返送されて循環使用される。上記汚泥の返送の際に全部の沈降汚泥を返送すると、第二曝気槽１３の処理条件が悪化する場合があるので、沈降汚泥の一部は余剰汚泥として系外に抜き出す。この際、図示のように抜き出した余剰汚泥の後述する炭化処理量を減少させるために、余剰汚泥の一部をバイオダイエット（商品名）槽に導き、該槽内において溶菌剤や殺菌剤を加えて、余剰汚泥をＢＯＤ化し、これを調整槽１１に導入してもよい。
【００１６】
本発明では、上記の抜き出した余剰汚泥が所定の量に達した後を、図２に示す如き炭化装置に供給する。この際、含水余剰汚泥を直接炭化室に供給してもよく、余剰汚泥の含水率を低くするために含水余剰汚泥を脱水した後炭化室に供給してもよい。含水余剰汚泥または脱水余剰汚泥は必要に応じて貯槽２１を経由して、開閉自在になっている供給口２２から炭化室２３内に供給される。一方、紙、木片などの前記スクリーン残渣は、昇降リフト２４などの適当な手段により別の供給口２５から炭化室２３内に供給される。上記供給口２５には、非流動性のスクリーン残渣が供給できるように、開閉自在な開閉蓋２６を設けておく。
【００１７】
上記炭化装置において、余剰汚泥（およびスクリーン残渣）を炭化処理する。該炭化装置は、炭化室２３と、該炭化室２３から仕切られた燃焼室２７とを有しており、燃焼室２７に備えられたバーナー２８によって炭化室２３が高温に加熱され、炭化室２３に投入された余剰汚泥などの有機物を乾燥および蒸し焼きにして炭化する。炭化室２３内にはモーターＭによって駆動する攪拌装置２９が設けられており、炭化処理中の炉内物が均一に攪拌される。炭化室２３内で生成した炭化物は排出孔３０から排出される。炭化物の排出に際しては、炭化物を冷却するために冷却ジャケット３１および攪拌機３２を有するコンベア３３を通して、炭化物がコンテナ３４に移送される。上記炭化室の容積は特に限定されないが、通常１〜２０ｍ３であり、燃焼室２７からの熱によって約２〜４時間、約２００〜４００℃に加熱され、内容物を炭化する。燃焼室において生じたガスは、排気口３５から排気されるが、バーナーに使用する燃料は塩素化合物などを含有していないので、ダイオキシ類を実質上含有していない。
【００１８】
上記炭化室内において余剰汚泥が乾燥および炭化されるとともに多量の水蒸気を含む乾留ガスが発生する。この乾留ガス中には種々の物質が含まれていることから、本発明ではこの乾留ガスを大気中に放出することなく、乾留ガス排出口３６から、図３に示す如き、内部に水４１が蓄えられている密閉型の処理槽４２に導かれる。乾留ガスの処理槽４２への導入はエジェクタ４３などの真空吸引機で行なうことが好ましく、エジェクタ４３を水で作動させることにより、乾留ガス中の水溶性成分は処理槽４２内の水４１に溶解され、水不溶性の油分は水面に浮上するので、浮上タールかき寄せ機４４などを用いてオイルタンク４５に集められる。該浮上オイルは産業廃棄物処理業者に引き渡すこともできるが、図２に示す燃焼室に供給し、バーナー２８の燃料の一部として使用することもできる。上記処理槽４２の容積は特に限定されないが、通常５〜１５ｍ３であり、その中に通常２〜１０ｍ３の水が蓄えられている。
【００１９】
処理槽４２中の水４１は、乾留ガスの導入によって温度が上昇するので、処理槽４２を熱交換器４６と連結しておき、処理水４１の温度はできるだけ一定範囲（例えば、３０〜４０℃）に保持することが好ましい。処理水の冷却のために処理水をポンプＰを用いて、冷却水が循環している熱交換器４６に通して冷却し、冷却された処理水を前記エジェクタ４３用の水として使用することが好ましい。また、処理槽４２の空間に溜った水洗済乾留ガスは排風機４７により、図２に示す燃焼室２７に供給することにより、上記ガス中に含まれている有機物は分解される。以上の如く構成することで処理槽４２を完全密閉型とすることができ、炭化室２３からの排出ガスはなく、従って排気ガスにより環境を汚染することがない。
【００２０】
上記処理槽４２内の水４１は乾留ガスの洗浄によって汚染物濃度が次第に高くなるので、新鮮な水を随時補給するとともに、汚染された洗浄水４１を継続的または断続的に抜き出し、該汚染水４１を適当な手段により、図１に示す排水処理設備の第一曝気槽１２または調整槽１１に供給し、前記の通り活性汚泥処理を行なう。
【００２１】
以上の工程を繰り返すことで、各種工場の排水を処理することによって、発生する余剰汚泥およびスクリーン残渣は、炭化物に変換される結果、その容積は著しく小さくなり、また、該炭化物は各種用途に使用することができる。従って上記本発明のシステムによれば、余剰汚泥などの産業廃棄物は全く、または殆ど発生することがない。また、炭化装置および水洗処理槽は完全密閉型であることから、従来の焼却炉の如くダイオキシンなどの有害物質が環境に放出されることがない。
【００２２】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
食品工場排水（ｐＨ＝５〜９、ＢＯＤ＝１，２００ｍｇ／Ｌ、ＳＳ＝６００ｍｇ／Ｌ、ｎ−ヘキサン抽出油分＝３００ｍｇ／Ｌ、ＴＮ＝３５ｍｇ／Ｌ、ＴＰ＝１５ｍｇ／Ｌ）を被処理排水として、処理量１日当たり４００ｍ３を環境エンジニアリング株式会社製、商品名「バイオアタック」（「バイオダイエット」槽を含む）で処理して、処理済水（ｐＨ＝６〜７、ＢＯＤ＝１５ｍｇ／Ｌ、ＳＳ＝２０ｍｇ／Ｌ、ｎ−ヘキサン抽出油分＝１０ｍｇ／Ｌ、ＴＮ＝１５ｍｇ／Ｌ、ＴＰ＝１．０ｍｇ／Ｌ）を放流した。この処理中に１日当たり１５ｋｇ（固形分）の余剰汚泥を沈澱槽から抜き出した。また、上記処理に際して、被処理排水を調整槽に流入させる際のスクリーン残渣は、１日当たり平均で１０ｋｇ発生した。
【００２３】
上記余剰汚泥を炭化装置の貯槽２１を経由して、供給口２２（図２）から炭化室内に供給し、前記スクリーン残渣は供給口２５から供給した。この際使用した炭化装置の仕様はφ１，６００×Ｌ２，５００ｍｍであり、炭化室内に余剰汚泥とスクリーン残渣との合計量（固形分）を２５ｋｇとした。バーナーにより燃焼室内温度を８００℃に維持し、炭化室内温度を３００℃にし、２〜３時間炭化処理を行なった。この炭化処理によって生じた乾留ガスを水洗処理槽に供給した。
【００２４】
上記水洗処理槽の容積は４ｍ３であり、内部に２ｍ３の水が蓄えられている。エジェクタにより乾留ガスを吸引しつつ、乾留ガスを水洗処理した。該処理中の処理槽内の水温は、熱交換器により冷却して３２〜３５℃に維持した。また、処理槽内の上部に集まったガスは排風機を用いて連続的に燃焼室に誘導して燃焼させた。また、処理槽内の洗浄水の水質は、ｐＨ＝５、ＢＯＤ＝８００ｍｇ／Ｌ、ＳＳ＝１５ｍｇ／Ｌ、ｎ−ヘキサン抽出油分＝１０ｍｇ／Ｌであり、該洗浄水を１日当たり７ｍ３の量で処理槽から抜き出して排水処理装置の第一曝気槽に供給し、被処理排水と混合し、バイオアタック処理およびバイオダイエット処理を行なった。
【００２５】
上記炭化装置から排出される炭化物は１日当たり１ｋｇであり、浮上オイル量は１日当たり０．５ｋｇであった。また、燃焼室から排出される燃焼ガス中のダイオキシン類の濃度は０．０００６４ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎであり、現在最も厳しい基準である１．０ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ３Ｎを大幅に下回った。以上の方法により、排水処理装置から１日当たり発生する１５ｋｇの余剰汚泥と１０ｋｇのスクリーン残渣は、１ｋｇの炭化物と０．５ｋｇのオイルに変換されており、余剰汚泥とスクリーン残渣の減容率は９４％に達する。
【００２６】
【発明の効果】
以上の如き本発明によれば、活性汚泥方式の排水処理設備において必然的に発生する余剰汚泥の発生を実質的になくし、環境汚染を生じることがない、余剰汚泥の処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理システムの一部を構成する排水処理装置の概要を説明する図。
【図２】本発明の処理システムの一部を構成する炭化装置の概要を説明する図。
【図３】本発明の処理システムの一部を構成する水洗処理槽の概要を説明する図。
【符号の説明】
１１：調整槽
１２：第一曝気槽
１３：第二曝気槽
１４：汚泥沈澱槽
２１：貯槽
２２：供給口
２３：炭化室
２４：昇降リフト
２５：供給口
２６：開閉蓋
２７：燃焼室
２８：バーナー
２９：攪拌装置
３０：排出孔
３１：冷却ジャケット
３２：攪拌機
３３：コンベア
３４：コンテナ
３５：排気口
３６：乾留ガス排出口
４１：水
４２：処理槽
４３：エジェクタ
４４：浮上タールかき寄せ機
４５：オイルタンク
４６：熱交換器
４７：排風機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention carbonizes organic matter containing excess sludge generated in activated sludge wastewater treatment equipment (hereinafter sometimes simply referred to as “excess sludge”) without generating harmful substances such as dioxin, and surplus outside the system. The present invention relates to a surplus sludge treatment system that does not discharge sludge.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in various chemical factories, food factories, etc., a large amount of waste water containing organic substances has been generated. Since these organic wastewaters cannot be discharged out of the factory as they are, wastewater treatment facilities are indispensable in various factories. As a conventional method for treating organic wastewater, a so-called activated sludge system in which organic matter in wastewater is decomposed and removed using microorganisms is widely used.
[0003]
In the activated sludge system, organic substances in the wastewater are assimilated and reduced by microorganisms. As a result, microorganisms (activated sludge) grow and the amount of activated sludge increases. Therefore, in the wastewater treatment, it is necessary to extract the activated activated sludge as needed and dispose of it as surplus sludge.
[0004]
Regarding the treatment of the above excess sludge, there are many proposals such as a method of drying and reducing the capacity, a method of incineration as industrial waste, a method of embedding in the ground, a method of fertilizing, a method of carbonizing, etc. The drying method is not an essential solution to the problem because excess sludge still remains. In addition, the incineration method consumes a large amount of energy and may generate dioxins, so that ordinary incineration treatment has many problems. The method of embedding in the ground and the method of fertilizing is not an essential solution to the problem because there is a possibility that harmful substances such as heavy metals are contained in the excess sludge.
[0005]
In addition, as a method for treating waste including general oil, etc., for example, a reduced pressure in which liquid-containing waste is dried under reduced pressure, and vapor generated from the waste during drying is introduced into the stored liquid in the treatment tank to deodorize and purify the waste. A drying apparatus has been proposed (see Patent Document 1). In addition, a processing apparatus has also been proposed in which waste is dehydrated and then carbonized by heating to a high temperature in a low-oxygen atmosphere or in a vacuum (see Patent Documents 2 to 5). These methods have a new problem of treatment of dry gas or dry distillation gas generated by drying or carbonization, and the applicability to the treatment of surplus sludge generated from activated sludge wastewater treatment equipment is unknown. is there.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2003-19472 A [Patent Document 2]
JP 2000-274951 A [Patent Document 3]
JP 2001-276791 A [Patent Document 4]
JP-A-6-226234 [Patent Document 5]
JP-A-5-305276
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a surplus sludge treatment system that substantially eliminates the generation of surplus sludge that is inevitably generated in an activated sludge wastewater treatment facility and does not cause environmental pollution. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention is a wastewater treatment device using activated sludge, an organic carbonization device containing surplus sludge, and a sealed water-washing treatment tank in which water is stored, and surplus sludge generated from the wastewater treatment device. Supplying the organic matter containing the carbonization apparatus to carbonize the organic matter containing the excess sludge, and inducing the dry distillation gas generated in the carbonization treatment to the water washing treatment tank and washing the dry distillation gas with water, There is provided a treatment system for organic matter containing surplus sludge, characterized by comprising a step of supplying organic matter-containing water generated by the water washing to the waste water treatment apparatus.
[0009]
In the present invention, the wastewater treatment apparatus using activated sludge is a two-phase wastewater treatment apparatus; the carbonization apparatus includes a carbonization chamber and a combustion chamber partitioned from the carbonization chamber, and the carbonization chamber An apparatus that heats and carbonizes the organic matter containing the excess sludge charged into the combustion chamber with combustion heat generated from the combustion chamber; and a water washing treatment tank of the dry distillation gas, An exhaust device that sends the gas collected above the treatment tank to the combustion chamber of the carbonization device, a temperature control device that adjusts the temperature of the aqueous phase in the treatment tank, and the wastewater treatment of the aqueous phase in the treatment tank. It is preferable to have a supply path to the apparatus.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.
The activated sludge wastewater treatment device used in the present invention is a device that treats wastewater containing a large amount of organic matter generated from a chemical factory or a food factory with microorganisms (activated sludge), and is a large activated sludge floating. An aeration tank is provided, organic wastewater is stored in the aeration tank, air is supplied to the water by stirring and aeration, the inside of the tank is set to an aerobic atmosphere, and activated sludge assimilates organic matter to reduce the organic matter concentration, Subsequently, the waste water in the aeration tank is sent to the sedimentation tank, the activated sludge is settled, and the supernatant liquid in which the organic matter concentration is reduced is discharged. In this system, the activated sludge settled at the bottom of the precipitation tank is returned to the aeration tank only in the necessary amount, and the remaining activated sludge is extracted out of the system as surplus sludge.
[0011]
The surplus sludge is generated in a large amount in the wastewater treatment using normal activated sludge, and the treatment of the surplus sludge is very burdensome. Although the problem of this excess sludge has been greatly improved by the applicant's invention (two-phase wastewater treatment system), which will be described later, excess sludge still occurs. The treatment system of the present invention sufficiently solves the problem of excess sludge.
[0012]
Hereinafter, the present invention will be described using a two-phase wastewater treatment system as a representative example. In any of the above activated sludge wastewater treatment, in order to make the properties of the wastewater to be treated constant, an adjustment tank is provided as a pre-process for introducing the wastewater into the aeration tank, and the wastewater is introduced into the adjustment tank. At the time of this introduction, a large suspended matter such as a piece of paper or a piece of wood floating in the wastewater is filtered and separated by a screen. In the present invention, it is preferable to carbonize this filtered separated product together with the excess sludge. In the present invention, the filtered separated product may be referred to as “surplus sludge”.
[0013]
The wastewater treatment apparatus using activated sludge according to the present invention may be any conventionally known wastewater treatment apparatus using activated sludge, but a preferred example is schematically shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 1 is an apparatus referred to as trade names “Bio Attack” and “Bio Diet”, and details are described in Japanese Patent Nos. 3035569 and 3360076. The present invention is not limited to the above-described patented invention. In the wastewater treatment apparatus shown in FIG. 1, first, the wastewater to be treated discharged from various factories is introduced into the adjustment tank 11. At the time of introduction, large organic matters such as paper pieces and wood pieces floating in the wastewater to be treated are removed and separated by a screen or the like. This is called screen residue. Capacity of the adjustment tank 11 is not particularly limited, it is usually 100 to 400 m 3, and the like stirrer, was adjusted to 5-9 and the pH of the raw wastewater, and although BOD concentration is not particularly limited, it is generally 1 , Adjusted to about 10,000 to 10,000 mg / L.
[0014]
The treated wastewater adjusted in the adjustment tank 11 is introduced into a first aeration tank 12 called a bioattack tank. Capacity of the first aeration tank 12 is not particularly limited, it is usually 80～200M 3, and a various aerator or stirring device. In the first aeration tank 12, a group of microorganisms (active sludge) that rapidly degrades BOD is dispersed, and the organic matter in the wastewater is grown as a nutrient source and BOD is rapidly reduced. Waste water that has been aerated in the first aeration tank 12 and has a reduced BOD concentration is introduced into a second aeration tank 13 called a receive tank together with the microorganism group. The capacity of the second aeration tank 13 is not particularly limited, it is usually 400 to 800 m 3, and a various aerator or stirring device. In the second aeration tank 13, there is a protozoan group that uses the microorganism group grown in the first aeration tank 12 as a nutrient source, and the protozoan group feeds the microorganism group that has flowed from the first aeration tank 12. Acts as a source and grows while reducing microbial populations.
[0015]
Waste water that has been sufficiently aerated in the second aeration tank 13 and has reduced BOD and microbial concentration is sent to a sludge settling tank 14. The capacity of the precipitation tank is not particularly limited, but is usually 200 to 400 m 3 . Here, a protozoan group (hereinafter collectively referred to as activated sludge) including a part of the microorganism group settles and the supernatant liquid is discharged. The necessary amount of activated sludge precipitated at the bottom of the settling tank 14 is returned to the second aeration tank 13 for circulation. If all the settled sludge is returned when the sludge is returned, the processing conditions of the second aeration tank 13 may be deteriorated. Therefore, a part of the settled sludge is extracted out of the system as surplus sludge. At this time, in order to reduce the amount of carbonization treatment of the surplus sludge extracted as shown in the figure, a part of the surplus sludge is led to a biodiet (trade name) tank, and a lysis agent and a disinfectant are added in the tank. Then, the excess sludge may be converted into BOD and introduced into the adjustment tank 11.
[0016]
In the present invention, after the extracted excess sludge reaches a predetermined amount, it is supplied to a carbonization apparatus as shown in FIG. At this time, the water-containing surplus sludge may be supplied directly to the carbonization chamber, or the water-containing surplus sludge may be supplied to the carbonization chamber after dehydration in order to reduce the water content of the surplus sludge. The water-containing surplus sludge or dewatered surplus sludge is supplied into the carbonization chamber 23 from the supply port 22 that can be opened and closed via the storage tank 21 as necessary. On the other hand, the screen residue such as paper and wood pieces is supplied into the carbonization chamber 23 from another supply port 25 by an appropriate means such as a lift 24. The supply port 25 is provided with an openable / closable lid 26 so that non-fluid screen residue can be supplied.
[0017]
In the carbonization apparatus, excess sludge (and screen residue) is carbonized. The carbonization apparatus includes a carbonization chamber 23 and a combustion chamber 27 partitioned from the carbonization chamber 23, and the carbonization chamber 23 is heated to a high temperature by a burner 28 provided in the combustion chamber 27. Organic matter such as excess sludge put into the plant is dried and steamed and carbonized. In the carbonization chamber 23, a stirrer 29 driven by a motor M is provided, and the contents in the furnace during the carbonization process are uniformly stirred. The carbide generated in the carbonization chamber 23 is discharged from the discharge hole 30. In discharging the carbide, the carbide is transferred to the container 34 through a conveyor 33 having a cooling jacket 31 and a stirrer 32 in order to cool the carbide. The volume of the carbonization chamber is not particularly limited, but is usually 1 to 20 m 3 , and is heated to about 200 to 400 ° C. for about 2 to 4 hours by the heat from the combustion chamber 27 to carbonize the contents. The gas generated in the combustion chamber is exhausted from the exhaust port 35. However, since the fuel used for the burner does not contain a chlorine compound or the like, it does not substantially contain dioxys.
[0018]
Excess sludge is dried and carbonized in the carbonization chamber, and a dry distillation gas containing a large amount of water vapor is generated. Since various substances are contained in the dry distillation gas, the present invention does not release the dry distillation gas into the atmosphere, and water 41 is provided inside the dry distillation gas discharge port 36 as shown in FIG. It is guided to the stored closed type treatment tank 42. The introduction of the dry distillation gas into the treatment tank 42 is preferably performed by a vacuum suction machine such as the ejector 43, and the water soluble components in the dry distillation gas are dissolved in the water 41 in the treatment tank 42 by operating the ejector 43 with water. Since the water-insoluble oil component floats on the surface of the water, it is collected in the oil tank 45 by using a floating tar scraper 44 or the like. The floating oil can be delivered to an industrial waste disposal company, but can also be supplied to the combustion chamber shown in FIG. 2 and used as part of the fuel for the burner 28. Volume of the treatment tank 42 is not particularly limited, is usually 5 to 15 m 3, the water usually 2 to 10 m 3 is stored therein.
[0019]
Since the temperature of the water 41 in the treatment tank 42 rises due to the introduction of the dry distillation gas, the treatment tank 42 is connected to the heat exchanger 46, and the temperature of the treatment water 41 is in a certain range (for example, 30 to 40 ° C.) as much as possible. ) Is preferably retained. In order to cool the treated water, the treated water is cooled by passing through the heat exchanger 46 in which the cooling water is circulated using the pump P, and the cooled treated water is used as the water for the ejector 43. preferable. Further, the water-washed dry distillation gas accumulated in the space of the treatment tank 42 is supplied to the combustion chamber 27 shown in FIG. 2 by the exhaust fan 47, whereby the organic matter contained in the gas is decomposed. By configuring as described above, the treatment tank 42 can be made a completely sealed type, there is no exhaust gas from the carbonization chamber 23, and therefore the environment is not polluted by the exhaust gas.
[0020]
Since the concentration of contaminants in the water 41 in the treatment tank 42 is gradually increased by cleaning the dry distillation gas, fresh water is replenished as needed, and the contaminated cleaning water 41 is continuously or intermittently extracted. 41 is supplied to the first aeration tank 12 or the adjustment tank 11 of the wastewater treatment facility shown in FIG. 1 by an appropriate means, and the activated sludge treatment is performed as described above.
[0021]
By treating the wastewater from various factories by repeating the above steps, the generated excess sludge and screen residue are converted into carbides, resulting in a significantly reduced volume, and the carbides used for various applications. can do. Therefore, according to the system of the present invention, industrial waste such as excess sludge is not generated or hardly generated. In addition, since the carbonization apparatus and the water washing treatment tank are completely sealed, no harmful substances such as dioxin are released into the environment unlike conventional incinerators.
[0022]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
Example 1
Wastewater discharged from food factories (pH = 5-9, BOD = 1,200 mg / L, SS = 600 mg / L, n-hexane extracted oil = 300 mg / L, TN = 35 mg / L, TP = 15 mg / L) As a treatment, 400 m 3 per day is treated with a product name “Bio Attack” (including “Bio Diet” tank) manufactured by Environmental Engineering Co., Ltd., and treated water (pH = 6 to 7, BOD = 15 mg / L). SS = 20 mg / L, n-hexane extract oil = 10 mg / L, TN = 15 mg / L, TP = 1.0 mg / L). During this treatment, 15 kg (solid content) of excess sludge per day was extracted from the precipitation tank. In addition, during the treatment, 10 kg of screen residue was generated on an average per day when the wastewater to be treated was introduced into the adjustment tank.
[0023]
The surplus sludge was supplied from the supply port 22 (FIG. 2) into the carbonization chamber via the storage tank 21 of the carbonization device, and the screen residue was supplied from the supply port 25. The specification of the carbonization apparatus used at this time was φ1,600 × L2,500 mm, and the total amount (solid content) of excess sludge and screen residue in the carbonization chamber was 25 kg. The combustion chamber temperature was maintained at 800 ° C. with a burner, the carbonization chamber temperature was 300 ° C., and carbonization was performed for 2 to 3 hours. The dry distillation gas generated by this carbonization treatment was supplied to a water washing treatment tank.
[0024]
The washing tank has a volume of 4 m 3 and 2 m 3 of water is stored inside. The dry distillation gas was washed with water while sucking the dry distillation gas with an ejector. The water temperature in the treatment tank during the treatment was maintained at 32-35 ° C. by cooling with a heat exchanger. Further, the gas collected in the upper part of the treatment tank was continuously guided to the combustion chamber and burned by using an exhaust fan. Moreover, the quality of the wash water in the treatment tank is pH = 5, BOD = 800 mg / L, SS = 15 mg / L, n-hexane extracted oil content = 10 mg / L, and the wash water is in an amount of 7 m 3 per day. Then, it was extracted from the treatment tank and supplied to the first aeration tank of the waste water treatment apparatus, mixed with the waste water to be treated, and subjected to bio attack treatment and bio diet treatment.
[0025]
The amount of carbide discharged from the carbonizer was 1 kg per day, and the amount of floating oil was 0.5 kg per day. The concentration of dioxins in the combustion gas discharged from the combustion chamber is 0.00064ng-TEQ / m 3 N, was significantly lower than 1.0ng-TEQ / m 3 N is currently the most stringent standards. By the above method, 15 kg of excess sludge and 10 kg of screen residue generated per day from the waste water treatment apparatus are converted to 1 kg of carbide and 0.5 kg of oil, and the volume reduction rate of excess sludge and screen residue is 94. Reach%.
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, it is possible to provide a surplus sludge treatment system that substantially eliminates the generation of surplus sludge that inevitably occurs in an activated sludge wastewater treatment facility and does not cause environmental pollution. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a wastewater treatment apparatus constituting a part of a treatment system of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an outline of a carbonization apparatus constituting a part of the processing system of the present invention.
FIG. 3 is a view for explaining the outline of a water washing treatment tank constituting a part of the treatment system of the present invention.
[Explanation of symbols]
11: adjustment tank 12: first aeration tank 13: second aeration tank 14: sludge precipitation tank 21: storage tank 22: supply port 23: carbonization chamber 24: lifting lift 25: supply port 26: open / close lid 27: combustion chamber 28: Burner 29: Stirrer 30: Discharge hole 31: Cooling jacket 32: Stirrer 33: Conveyor 34: Container 35: Exhaust port 36: Dry distillation gas discharge port 41: Water 42: Treatment tank 43: Ejector 44: Floating tar scraper 45: Oil tank 46: heat exchanger 47: exhaust fan
