JP2005279610A - Method for treating organic sludge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、環境の汚染防止に寄与するものであって、し尿、生活雑排水、都市下水、農業集落排水、畜産排水等の有機性汚水を清浄化処理し、その余剰汚泥再利用処理も同時に可能とする自動化処理方法に関するものである。 The present invention contributes to the prevention of environmental pollution, and purifies organic sewage such as human waste, domestic wastewater, municipal sewage, agricultural settlement effluent, livestock wastewater, etc. The present invention relates to an automatic processing method that can be performed.
従来、この種の有機物を含む各種汚水の処理方法として、活性汚泥法や生物膜法等が広く採用されている。また、余剰汚泥に凝集剤を加え、凝集、脱水、乾燥、発酵等を行い、有用な最終処理物として自然界へ還元する方法も広く提案されている。 Conventionally, the activated sludge method, the biofilm method, etc. are widely adopted as a treatment method for various sewage containing this kind of organic matter. In addition, a method of adding a flocculant to excess sludge and performing agglomeration, dehydration, drying, fermentation, etc., and reducing it to the natural world as a useful final treated product has been widely proposed.
廃棄物を排出することなく有機性汚水を処理し、その発酵汚泥を閉鎖循環系で生物学的に良質の処理水として処理するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 An organic wastewater is treated without discharging waste, and the fermented sludge is treated as biologically good quality treated water in a closed circulation system (see, for example, Patent Document 1).
下水処理施設あるいは工場排水処理施設などにおいて、発生する汚泥の脱水工程における脱水効率を向上させて処理する方法がある(例えば、特許文献2参照)。
混合槽に汚泥濃度センサ及び液面センサを設けて脱水工程における汚泥と凝集剤溶液を管理し、自動的に脱水汚泥の含水率を調整する方法及び装置がある(例えば、特許文献3参照)。
There is a method of improving the dewatering efficiency in the dewatering process of generated sludge in a sewage treatment facility or a factory wastewater treatment facility (see, for example, Patent Document 2).
There is a method and apparatus for providing a sludge concentration sensor and a liquid level sensor in a mixing tank to manage the sludge and the flocculant solution in the dehydration process, and automatically adjusting the moisture content of the dewatered sludge (see, for example, Patent Document 3).
有機質排水を生物処理により浄化処理するときに、生じた余剰汚泥を次の第二工程の第二生物処理槽等で処理する方法がある(例えば、特許文献4参照)。
このような従来の排水〜汚泥処理方法においては、個々の処理方法は確立されているが、統括・統合的に処理したいという課題があり、すなわち、排水処理と同時に、余剰汚泥の最終処理物を分別して製造することが要求されている。 In such conventional wastewater to sludge treatment methods, each treatment method has been established, but there is a problem that it is desired to treat in an integrated and integrated manner, that is, wastewater treatment is performed simultaneously with the final treatment of excess sludge. It is required to manufacture separately.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、排水処理〜汚泥処理〜汚泥再利用処理を統括・統合的に処理することができ、また、これらの各処理を切替手段とその制御装置によって最終処理物を自動的に分別して製造することのできる有機性汚泥処理方法を提供することを目的としている。 The present invention solves such a conventional problem, and can comprehensively and comprehensively perform wastewater treatment-sludge treatment-sludge reuse treatment. An object of the present invention is to provide an organic sludge treatment method capable of automatically separating and producing a final treated product by a control device.
本発明の有機性汚泥処理方法は上記目的を達成するために、有機性排水を処理水として放出する有機性排水処理工程と、前記有機性排水処理工程の余剰汚泥を減量化して前記有機性排水処理工程に戻す有機性汚泥処理工程と、前記余剰汚泥を最終処理物化して製造する有機性汚泥再利用工程とを有し、前記有機性排水処理工程と前記有機性汚泥処理工程または/および前記有機性汚泥再利用工程を切替える切替手段を介して排水処理および汚泥処理を行うことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the organic sludge treatment method of the present invention reduces the amount of excess sludge in the organic wastewater treatment process for discharging organic wastewater as treated water and the organic wastewater treatment process. An organic sludge treatment step for returning to the treatment step, and an organic sludge recycling step for producing the surplus sludge as a final treatment product, the organic wastewater treatment step and the organic sludge treatment step or / and Waste water treatment and sludge treatment are performed through switching means for switching the organic sludge reuse process.
この手段によって有機性排水を浄化処理すると同時に、最終処理物を自動的に分別して製造し、その余剰汚泥を有効に再利用することができる有機性汚泥処理方法を提供する。 Provided is an organic sludge treatment method capable of purifying organic wastewater by this means, and at the same time, automatically separating and producing a final treated product and effectively reusing the excess sludge.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、有機性排水処理〜有機性汚泥処理〜有機性汚泥再利用処理の3つの処理を統括・統合的に工程処理することができ、また同時に、これらの各処理を切替手段とその制御装置によって最終処理物を用途選択して自動的に分別し、各モード毎に製造する有機性汚泥処理方法を提供することができる。 The present invention solves such a conventional problem, and can comprehensively and integrally process the three treatments of organic wastewater treatment-organic sludge treatment-organic sludge reuse treatment, At the same time, it is possible to provide an organic sludge treatment method in which each of these treatments is automatically classified by selecting a use of the final treatment product by the switching means and its control device, and manufactured for each mode.
請求項1,2に記載の発明によれば、次のような効果a〜eを奏することができる。
According to invention of
a.切替手段によって、有機性排水処理工程と有機性汚泥処理工程または/および有機性汚泥再利用工程を自在に切替え、有機性排水を浄化して処理水として放出すると同時に、余剰汚泥を最終処理物として分別・製造することができる。 a. By switching means, the organic wastewater treatment process and the organic sludge treatment process or / and the organic sludge reuse process can be freely switched, and the organic wastewater is purified and released as treated water. Can be separated and manufactured.
b.適宜に有機物センサーを有して汚泥濃度をリアルタイムに測定することにより、各工程の自動制御化が可能となった。 b. By appropriately having an organic sensor and measuring the sludge concentration in real time, automatic control of each process became possible.
c.各3工程を統括・統合的に工程処理するので、省力的、効率的、省スペース的な効用が得られる。 c. Since all three processes are integrated and integrated, a labor-saving, efficient and space-saving utility can be obtained.
d.通常の有機性排水の浄化処理が高負荷状態にあるときに、需要者からの汚泥再利用の要望(製造)のタイミングが合致すれば、各3処理工程が有効に稼動し、その各工程の処理能力が一段と高揚・発揮される。 d. When the purification process of normal organic wastewater is in a high load state, if the timing of the sludge reuse request (manufacturing) from the customer is met, each of the three treatment processes will operate effectively. Processing capacity is further enhanced and demonstrated.
e.各3工程は、少なくとも、排水〜汚泥処理のみ、排水〜汚泥〜再利用処理、排水〜再利用処理のみの3通りの工程が自動化でき、さらに再利用処理については、要望の最終処理物モード毎の分別・製造ができる。すなわち、必要な処理工程を選択して運転することとなり、最適化ができる。 e. Each of the three steps can at least automate at least three processes: wastewater-sludge treatment only, wastewater-sludge-reuse treatment, and wastewater-reuse treatment. Can be separated and manufactured. That is, a necessary processing step is selected and operated, and optimization can be performed.
請求項3,4,5に記載の発明によれば、有機性排水処理工程の沈殿槽、有機性汚泥処理工程の第2曝気工程、および有機性汚泥再利用工程の測定部内に有機物センサーを適宜に夫々有して、最終処理物を要望通りの有機物濃度(範囲)に分別して製造することができる。
According to invention of
請求項6,7,8に記載の発明によれば、制御装置(制御部)は、最終処理物の有機物濃度(範囲)を自在に追加・変更等ができ、その新たな範囲設定によって各種の要望に応じることができる。また制御装置(制御部)は、各現地(現場)に固有・特有の有機性排水の性状に合致させて、かつ、その経験則を常に更新しているので、制御の精度を上げて多様化対応が可能となる。
According to the inventions described in
請求項9,10、11に記載の発明によれば、所定の有機物濃度の最終処理物を、モード毎に分別・自動化して製造することができる。また最終処理物を、所定濃度範囲毎に分別・自動化して製造することができる。
According to invention of
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき、図面を用いて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施例を簡略化して説明する各工程の全体概要図である。 FIG. 1 is an overall schematic diagram of each process for explaining an embodiment of the present invention in a simplified manner.
図1において、1は有機性排水処理工程を示し、有機物を含む有機性排水(原水)2を取り込んで(→印、以下同じ)浄化処理を行い、最終の処理水3として外部へ放出する。
In FIG. 1,
この場合、有機性排水2の汚染度(汚泥量や有機物濃度等)が低いときは、次述の汚泥削減工程を経ないでそのまま処理水3として放出できる。
In this case, when the pollution degree (sludge amount, organic substance concentration, etc.) of the
一方、有機性排水2の汚染度が高いときは、有機性排水処理工程1の余剰汚泥11(詳細説明は、後述する。以下同じ)は切替手段40を経て、その一部が次の有機性汚泥処理工程10に送られ、汚泥削減(余剰汚泥を減量化)された膜透過水18が再び有機性排水処理工程1に戻されて循環し、所定の浄化処理(有機物の消化分解処理)が為される。
On the other hand, when the pollution degree of the
以上は、通常の有機性排水〜余剰汚泥の処理方法で、活性汚泥法または生物膜法等とされているものである。 The above is a method for treating ordinary organic wastewater to surplus sludge, which is an activated sludge method or a biofilm method.
有機性排水2の汚染度が過度のときは、余剰汚泥11の一部を外部へ排出したり、次述の有機性汚泥再利用工程30に送られたりする。
When the pollution degree of the
他方、余剰汚泥11の他部(有機性排水処理工程1または/および有機性汚泥処理工程10からの余剰汚泥11)は切替手段40を経て有機性汚泥再利用工程30に送られ、所定の最終処理物34が制御装置60によって自動化・分別して製造(詳細説明は、後述する)される。
On the other hand, the other part of the excess sludge 11 (the organic
図2は、図1の各工程の内容を詳細に説明する全体概要図である。 FIG. 2 is an overall schematic diagram illustrating the details of each step in FIG.
図2において、有機性排水処理工程1は、主に第1曝気工程5および沈殿槽6によって構成されており、まず第1曝気工程5において散気管4による曝気(好気性生物処理)を行っている。この生物処理された有機性排水2は次の沈殿槽6に送られ、沈殿によって最終の処理水3と汚泥(後述の返送汚泥7および余剰汚泥11)とに固液分離される。この汚泥の大部分は返送汚泥7として、再び第1曝気工程5に戻されて循環し、有機性排水処理工程1による浄化処理が為される。
In FIG. 2, the organic
47は、有機物センサーAを示し、沈殿槽6内(必要に応じて、第1曝気工程5内の場合もある)の有機物濃度をリアルタイムに測定(詳細については、後述する)する。
47 shows the organic substance sensor A, and measures the organic substance density | concentration in the precipitation tank 6 (it may exist in the
一方、返送汚泥7の余部は余剰汚泥11として切替手段40(詳細説明は、後述する)を経て次の有機性汚泥処理工程10に送られるが、この返送汚泥7または余剰汚泥11の各送量の切替え等については、例えば、生物処理の負荷状態に応じて、流量・流積弁の開閉、ポンプ等の駆動装置等によって行われる。
On the other hand, the surplus portion of the
有機性汚泥処理工程10は、主に第2曝気工程17、分離膜16、および付帯の汚泥再基質化工程15によって構成されており、余剰汚泥11は、まず第2曝気工程17において散気管12による曝気(好気性生物処理)が為される。
The organic
第2曝気工程17においては、削減された余剰汚泥11(主に蛋白質〜アミノ酸)から溶出する窒素(アンモニア窒素等)分が多いため、曝気による硝化反応が進み、結果としてpH(値)が低下しやすくなる。
In the
ただし、第2曝気工程17においてこの硝化反応が過剰に進行し、極端にpHが低下した場合、第2曝気工程17での生物処理に悪影響を及ぼす。このような場合は、第2曝気工程17での曝気を間欠に行い、同第2曝気工程17が嫌気状態の時に脱窒反応を進行させるようにすることによって、極端なpH(値)の低下を防ぐことができる。なお、脱窒反応を効果的に進行させるために、嫌気状態時に攪拌する攪拌機13を設置することが望ましい。
However, when the nitrification reaction proceeds excessively in the
第2曝気工程17内の余剰汚泥11の一部の濃縮汚泥は、状況に応じて付帯の汚泥再基質化工程15に送られ、再基質化汚泥14となる。
A part of the concentrated sludge of the
このようにして第2曝気工程17の余剰汚泥11は、分離膜16を経て固液(膜)分離されて、懸濁物質が除去された膜透過水18として戻され、有機性排水処理工程1の有機物負荷を軽減化(最終の処理水3の水質良化をもたらす)することができる。
In this way, the
上述の汚泥再基質化工程15は、例えば超音波処理、オゾン処理、アルカリ剤処理、酸化剤処理、高温高圧処理等を総称したものであり、微生物が吸着・同化等により分解できるような状態に汚泥を処理する工程である。 The above-mentioned sludge re-substrate forming step 15 is a general term for, for example, ultrasonic treatment, ozone treatment, alkali agent treatment, oxidant treatment, high-temperature and high-pressure treatment, etc., and is in a state where microorganisms can be decomposed by adsorption, assimilation, or the like. This is a process for treating sludge.
例えば、超音波(10〜100kHz程度の)を濃縮汚泥に照射すると、余剰汚泥11中に存在する気体分子に正〜負の圧力が交互に掛かり、正の圧力で圧縮された気体分子は次の瞬間、負の圧力により膨張する。この繰り返しにより気体分子は非常に高い圧力を持ち、遂にはその限界で崩壊(キャビテーションという)する。このキャビテーションにより高温・高圧の反応場が形成され、余剰汚泥11を破砕することにより再基質化させ、再基質化汚泥14を得ることができる。
For example, when ultrasonic waves (about 10 to 100 kHz) are irradiated to the concentrated sludge, positive to negative pressure is alternately applied to gas molecules present in the
また、超音波を照射する直前に有酸素気泡(エアー、酸素、オゾン等の気泡)を注入すれば、濃縮汚泥に微細な有酸素気泡を接触させることによって余剰汚泥11中の溶存酸素を増加させ、キャビテーションの反応核を増加させる効果がある。さらに微細な気泡はそれ自体がキャビテーションの反応核となり得る。また、キャビテーションにより生成される高温・高圧の反応場に酸素(有酸素気泡の注入)が入り込むと酸化力の高い活性種が生成され、余剰汚泥11の再基質化に寄与する効果もある。
Also, if oxygen bubbles (air, oxygen, ozone, etc.) are injected just before irradiating ultrasonic waves, the dissolved oxygen in the
48は、有機物センサーBを示し、第2曝気工程17内の有機物濃度をリアルタイムに測定する。
Reference numeral 48 denotes the organic substance sensor B, which measures the organic substance concentration in the
これらの各有機物センサー(前述A,B、および後述のC)としては、TOC計(全有機炭素)、BOD計(生物化学的酸素要求量)、COD計(化学的酸素要求量)、SS計(全体の懸濁浮遊物質)等が挙げられる。濃度測定には、SS計だけでも良いが、例えば、TOC計(またはBOD計、またはCOD計)と組合せて測定しても良いのは、自明のことである。 Each of these organic matter sensors (A and B described above and C described later) includes a TOC meter (total organic carbon), a BOD meter (biochemical oxygen demand), a COD meter (chemical oxygen demand), an SS meter. (Whole suspended suspended solids) and the like. For the concentration measurement, only the SS meter may be used, but it is obvious that the concentration may be measured in combination with a TOC meter (or BOD meter or COD meter), for example.
話が前後するが、第2曝気工程17の余剰汚泥11は分離膜16へ移送され、さらに同分離膜16内を散気管12によって曝気され、この分離膜16内のpH(値)は、リン除去(説明は、省略する)に適した酸性域となる。
As will be discussed, the
なお、分離膜16で用いられるフィルターは特に限定されるものではなく、平膜型、中空糸型、スパイラル型等いずれを用いても良い。 The filter used in the separation membrane 16 is not particularly limited, and any of a flat membrane type, a hollow fiber type, a spiral type, and the like may be used.
さらに、余剰汚泥11の他部(有機性排水処理工程1または/および有機性汚泥処理工程10からの余剰汚泥11)は、切替手段40を経て適宜に配合(後述する)され、次の有機性汚泥再利用工程30に送られる。
Furthermore, the other part of the excess sludge 11 (the organic
有機性汚泥再利用工程30は、主に脱水工程31、乾燥発酵工程33によって構成されており、有機性汚泥が動植物に安全で環境汚染を生起しない最終処理物34を製造する。
The organic
49は、有機物センサーCを示し、配合されて測定部50に送られてきた余剰汚泥11の有機物濃度を測定する。この有機物濃度は、後述の最終処理物34の有機物濃度と相関関係が成立し、すなわち、最終処理物34の有機物濃度の代用値となる。
49 shows the organic substance sensor C, and measures the organic substance density | concentration of the
そして、測定部50後の余剰汚泥11は、凝集剤32を添加され、凝集沈殿させられる。使用される凝集剤32は、微生物産出凝集剤とキチン・キトサン、またはアルギン酸アンモニウムとキチン・キトサン等で、動植物に対して安全で自然環境を汚染することがなく、また、次述の乾燥発酵工程33での微生物による消化が容易になる。
And the
次の脱水工程31は、凝集沈殿した余剰汚泥11(凝縮汚泥)をフィルター、脱水機、遠心分離機、プレス機等を用いて脱水(濃縮)され、次の乾燥発酵工程33へ送られる。 In the next dehydration step 31, the excess sludge 11 (condensed sludge) that has been coagulated and precipitated is dehydrated (concentrated) using a filter, a dehydrator, a centrifuge, a press, or the like, and sent to the next dry fermentation step 33.
乾燥発酵工程33は、通常、乾燥工程が先で、発酵工程が後(稀に逆の場合もある)
になる。
In the dry fermentation process 33, the drying process is usually first and the fermentation process is later (in some cases, it may be reversed)
become.
脱水工程31及び乾燥工程によって、含水率95%以下に濃縮された余剰汚泥11(濃縮汚泥)は発酵工程に投入され、バチルス属、ラクトバチルス属(以上、細菌)、サッカロミセス属、トルラ属(以上、酵母菌)、アスペリギルス属およびリゾプス属(以上、糸状菌)からなる群から選ばれた少なくとも一種以上の菌相の微生物群の存在下で、好気性雰囲気の下に攪拌しながら温度40〜70℃に維持し、平均2週間の滞留時間によって、排出量を投入量の1/10以下にまで発酵消化処理して減量化され、最終処理物34が製造される。 The excess sludge 11 (concentrated sludge) concentrated to a moisture content of 95% or less by the dehydration step 31 and the drying step is input to the fermentation step, and the genus Bacillus, Lactobacillus (bacteria), Saccharomyces genus, Torula (above) , Yeast), Aspergillus genus and Rhizopus genus (hereinafter referred to as filamentous fungi), at a temperature of 40 to 70 with stirring in an aerobic atmosphere in the presence of at least one microorganism group selected from the group consisting of fungi. Maintained at 0 ° C., the amount of discharge is reduced by fermentation digestion treatment to 1/10 or less of the input amount by the residence time of 2 weeks on average, and the final processed product 34 is manufactured.
最終処理物34は、有機物濃度(有機分)が多い順に、例えば、肥料35、土壌脱臭材36、土壌改良材37が分別して製造される。簡単に言えば、
(1)肥料35の製造は主に有機性排水処理工程1の沈殿槽6から、
(2)土壌脱臭材36の製造は沈殿槽6および第2曝気工程17から、
(3)土壌改良材37の製造は主に第2曝気工程17(場合によっては、汚泥再基質
化工程15も)から、夫々の余剰汚泥11が送られて製造されることになる。
For example, the fertilizer 35, the soil deodorizing material 36, and the soil improving material 37 are separated and manufactured in the descending order of the organic matter concentration (organic content). Simply put,
(1) Manufacture of the fertilizer 35 is mainly from the
(2) The production of the soil deodorizing material 36 starts from the
(3) The soil improvement material 37 is manufactured mainly by sending the
なお、肥料35は、有機物(栄養分)の多い方が良い。土壌脱臭材36は、他の成分(養分)と調合(混合)して用い、自身は栄養分が少なくても良いが種菌源として用いるので、ある程度の有機物が必要である。土壌改良材37は、他の成分(養分)と調合(混合)して用い、自身は栄養分が少ない方がよいなどとされている。 The fertilizer 35 should be rich in organic matter (nutrient). The soil deodorizing material 36 is used by mixing (mixing) with other components (nutrients), and although it may be low in nutrients, it is used as a source of inoculum, so a certain amount of organic matter is required. The soil improving material 37 is used by mixing (mixing) with other components (nutrients), and it is better that the soil itself has less nutrients.
話が前後するが、切替手段40は、例えば供給手段(電動ポンプA41、電動ポンプB42、電動ポンプC43)および開閉手段(電動弁A44、電動弁B45、電動弁C46)によって構成され、これらを総称したものである。 The switching means 40 is composed of, for example, supply means (electric pump A41, electric pump B42, electric pump C43) and opening / closing means (electric valve A44, electric valve B45, electric valve C46), which are collectively referred to. It is a thing.
電動ポンプA41は、沈殿槽6からの余剰汚泥11を第2曝気工程17または/および有機性汚泥再利用工程30へ送るためのものであり、第2曝気工程17へは電動弁A44によって、有機性汚泥再利用工程30へは電動弁B45によって送路(流路)の開閉等が、制御装置60(詳細は後述する)によって為される。
The electric pump A41 is for sending the
電動ポンプB42は、第2曝気工程17からの余剰汚泥11を有機性汚泥再利用工程30へ送るためのものであり、電動弁C46によって送路(流路)の開閉が、制御装置60によって為される。
The electric pump B42 is for sending the
電動ポンプC43は、第2曝気工程17からの余剰汚泥11を汚泥再基質化工程15へ送るためのものであり、制御装置60によって為される。
The electric pump C43 is for sending the
図3は、図2の全体概要図の上にさらに制御装置60を書き加えて説明する全体概要図である。なお、読みづらくなるので両図の重複する符号の付与は、説明に不要なものの一部について省略する。 FIG. 3 is an overall schematic diagram in which a control device 60 is further added to the overall schematic diagram of FIG. In addition, since it becomes difficult to read, the provision of the overlapping reference numerals in both figures is omitted for a part unnecessary for the description.
図3において、60は制御装置を示し、有機物センサーA47、有機物センサーB48、有機物センサーC49からの各有機物濃度の測定データが入力され、所定の制御処理(後に詳述する)の後、切替手段40の電動ポンプA41、電動ポンプB42、電動ポンプC43、電動弁A44、電動弁B45、電動弁C46へ出力し、各制御が為される。 In FIG. 3, reference numeral 60 denotes a control device, to which measurement data of each organic matter concentration is inputted from the organic matter sensor A47, the organic matter sensor B48, and the organic matter sensor C49, and after a predetermined control process (detailed later), the switching means 40 The electric pump A41, the electric pump B42, the electric pump C43, the electric valve A44, the electric valve B45, and the electric valve C46 are output to be controlled.
切替手段40は、送路(流路)の開閉や、その送量(流容積や流量)を変え、したがって余剰汚泥11の配合比(詳しくは、後述する)を切替えることができる。 The switching means 40 can open and close the feed path (flow path) and change the feed rate (flow volume and flow rate), and therefore can switch the blending ratio of surplus sludge 11 (details will be described later).
図4は、図3の全体概要図の制御装置60の内容を簡略化して説明する概要図である。 FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the contents of the control device 60 in the overall schematic diagram of FIG. 3 in a simplified manner.
図4において、前述と重複する説明は省略(以下、同じ)する。制御装置60は、主に最終処理物製造モード設定部62、および制御部61によって構成(これだけに限定される訳ではないが)されている。 In FIG. 4, the description overlapping with the above is omitted (hereinafter the same). The control device 60 is configured (although not limited to this) mainly by the final product manufacturing mode setting unit 62 and the control unit 61.
最終処理物製造モード設定部62は、最終処理物34の肥料35、土壌脱臭材36、土壌改良材37を分別して製造する各モードを設定するものである。 The final processed product manufacturing mode setting unit 62 sets each mode for separately manufacturing the fertilizer 35, the soil deodorizing material 36, and the soil improving material 37 of the final processed product 34.
この設定されたモードを受けて、制御部61は、夫々の有機物センサー(47,48,49)による有機物濃度の測定データを入力し、演算、解析、蓄積、学習、設定、比較判定、出力等の通常の制御処理を行ない、所定の切替手段40(各供給手段41,42,43、および各開閉手段44,45,46)へ出力し、設定・選択されたモード毎の最終処理物34を分別して製造する。 In response to the set mode, the control unit 61 inputs measurement data of organic substance concentration by each organic substance sensor (47, 48, 49), and calculates, analyzes, accumulates, learns, sets, compares, outputs, etc. The normal control process is performed and output to predetermined switching means 40 (each supply means 41, 42, 43 and each opening / closing means 44, 45, 46), and the final processed product 34 for each set / selected mode is output. Separated and manufactured.
詳細については後述するが、この制御部61は、実際の製造前(新設置時)の試験運転時等に現地特有の有機性排水(原水)や汚泥等の性状・特性に応じた多くのデータを事前に入力し、経験則として算定・蓄積・設定し、以後の最終処理物34の製造時等に適用される。具体的には、有機物センサーA47、有機物センサーB48の各濃度(値)、その各配合比を変えて試験を行い、有機物センサーC49の濃度(値)との相関性を、制御部61がその経験則として算定・蓄積・設定する。 Although the details will be described later, this control unit 61 has a lot of data according to the characteristics and characteristics of the organic wastewater (raw water) and sludge peculiar to the field at the time of test operation before actual production (when newly installed). Is calculated in advance, accumulated and set as an empirical rule, and applied to subsequent manufacturing of the final processed product 34. Specifically, each concentration (value) of the organic matter sensor A47 and the organic matter sensor B48 and each compounding ratio are tested, and the control unit 61 shows the correlation with the concentration (value) of the organic matter sensor C49. As a rule, calculate, accumulate, and set.
すなわち、この制御部61は、各製造モード毎の最終処理物34の有機物濃度(範囲)に対して、各有機物濃度(範囲)の各余剰汚泥の配合(比)データを事前に蓄積しておき、この経験則に基づいて所定の有機物濃度(範囲)が得られるように切替手段40(配合比)が制御される。この場合、有機性汚泥再利用工程30を常に一定条件とし、各モード毎の最終処理物34の有機物濃度(範囲)を逆算し、配合後の測定部50の有機物濃度(範囲)との相関関係を事前に定めておけば、最終処理物34の代替えとしての測定部50が有効に設定できる。
That is, the control unit 61 stores in advance the blending (ratio) data of each excess sludge of each organic substance concentration (range) with respect to the organic substance concentration (range) of the final processed product 34 for each manufacturing mode. Based on this empirical rule, the switching means 40 (blending ratio) is controlled so that a predetermined organic substance concentration (range) is obtained. In this case, the organic
図5は、図4の有機性排水処理工程1、有機性汚泥処理工程10における有機性排水2を処理水3として放出する制御装置60の制御のフロー図である。
FIG. 5 is a control flow diagram of the control device 60 that discharges the
図5において、有機性排水処理工程1、有機性汚泥処理工程10、および汚泥再基質化工程15(いずれも実線の→部分)については、既に知られている通常の有機性排水〜余剰汚泥の制御・処理方法である。
In FIG. 5, about the organic waste
したがって本実施例の特徴は、有機性汚泥再利用工程30(点線の→部分、詳細は図6で後述する)における最終処理物34を分別(区分け)して製造する制御方法に関するものである。すなわち、簡単に言えば、これらの各工程(1,10,15,30)を制御装置60によって統括・統合して自動化制御するものである。 Therefore, the feature of the present embodiment relates to a control method in which the final treated product 34 in the organic sludge recycling process 30 (dotted line → portion, details will be described later with reference to FIG. 6) is separated and divided. That is, simply speaking, each of these steps (1, 10, 15, 30) is integrated and integrated by the control device 60 for automation control.
すなわち、通常は一般的に、有機性排水2の有機物濃度の増加(各処理工程1,10,15の負荷の増加)に伴い、有機性排水処理工程1(必要に応じて返送汚泥7)、有機性汚泥処理工程10(必要に応じて汚泥再基質化工程15)を経て各処理が為されるが、時には、余剰汚泥11が外部へ放出されたりする。
That is, in general, with the increase in the organic matter concentration of the organic wastewater 2 (increase in the load of each
こうした通常の各処理工程が行われている中で、最終処理物34を製造するモードが設定されると、その時点で制御装置60により余剰汚泥11が配合されて有機性汚泥再利用工程30へと送られ、所定量を分別して選択されたモード毎の製造が為される。
When a mode for manufacturing the final processed product 34 is set while each of these normal processing steps is performed, the
図6は、図4、および図5の有機性汚泥再利用工程30における最終処理物34を用途選択により製造する場合の制御装置60の制御フロー図である。
FIG. 6 is a control flow diagram of the control device 60 when the final processed product 34 in the organic
まず、図3〜5において、最終処理物34(例えば、土壌脱臭材36)が最終処理物製造モード設定部62において設定された時点から、図6の有機性汚泥再利用工程30の制御がスタートする。
First, in FIGS. 3 to 5, the control of the organic
ここに、「土壌脱臭材36製造モード」が用途選択(図6は、他の肥料35、土壌改良材37製造モードについても共通の制御フロー図となる)され、分別・製造される場合について以下に説明する。 Here, the “soil deodorizing material 36 production mode” is selected for use (FIG. 6 is a common control flow diagram for the other fertilizer 35 and soil improvement material 37 production modes), and is separated and manufactured as follows. Explained.
有機性排水処理1の沈殿槽6と、有機性汚泥処理工程10の第2曝気工程17との双方からの余剰汚泥11を、各有機物濃度の所定範囲に対して適宜の比率に配合し、所定の有機物濃度(範囲)の土壌脱臭材36を製造する制御方法である。
制御部61は、土壌脱臭材36に対し、沈殿槽6内の有機物センサーA47の有機物濃度測定データ(値)が所定範囲(経験則より)内か否かを比較判定し、さらに、第2曝気工程17の有機物センサーB48の有機物濃度測定データ(値)が所定範囲(経験則より)内か否かを比較判定する。ただし、第2曝気工程17は、必要に応じて付帯の汚泥再基質化工程15を経ることになる。
The control unit 61 compares and determines whether or not the organic substance concentration measurement data (value) of the organic substance sensor A47 in the
したがって、制御部61は入力された両有機物濃度データを経験則により、測定部50内の有機物センサーC49の有機物濃度測定データ(値)が(土壌脱臭材36の)所定範囲内になるように切替手段40へ出力し、(両余剰汚泥11の)所定配合(比)に制御される。
Therefore, the control unit 61 switches the input organic matter concentration data so that the organic matter concentration measurement data (value) of the organic matter sensor C49 in the
すなわち、沈殿槽6からの余剰汚泥11の有機物濃度が濃いときは、第2曝気工程17の有機物濃度の淡い余剰汚泥11を多目にした配合比(流積比や流量比等)で調整(制御)することができる。もちろん、第2曝気工程17の汚泥再基質化工程15を追加すれば、より淡い余剰汚泥11を得ることができ、沈殿槽6からの余剰汚泥11の有機物濃度がさらに濃い場合に対応できる。逆に、沈殿槽6からの余剰汚泥11の有機物濃度が淡いときは、第2曝気工程17の余剰汚泥11を多目にした配合比で調整(制御)することができる。
That is, when the organic matter concentration of the
上述の土壌脱臭材36の製造(制御)は、所定量(容積、重量等)に達すれば終了となる。 The manufacture (control) of the above-described soil deodorizing material 36 ends when a predetermined amount (volume, weight, etc.) is reached.
なお、製造開始時や製造途中の有機物センサーC49の有機物濃度測定データが土壌脱臭材36の所定範囲を逸脱する場合は、所定範囲内に収まるように配合(比)を修正しながら製造する。 In addition, when the organic substance concentration measurement data of the organic substance sensor C49 at the start of production or during production deviates from the predetermined range of the soil deodorizing material 36, the production is performed while correcting the blending (ratio) so as to be within the predetermined range.
しかし、この有機物濃度測定データが所定範囲を過度に逸脱する(制御できない)場合は、土壌脱臭材36に適さなくなるので、他処理(例えば、a.肥料35や土壌改良材37への転用、b.製造を止めて待機、c.返送や廃棄等)となる。さらに、肥料35や土壌改良材37への転用が出来ないほど所定範囲を大きく過度に逸脱する場合も、他処理となる。 However, when this organic substance concentration measurement data deviates excessively from the predetermined range (cannot be controlled), it becomes unsuitable for the soil deodorizing material 36, and therefore other processing (for example, a. Diversion to fertilizer 35 or soil improvement material 37, b Cease production and wait, c. Return or discard). Furthermore, even when the predetermined range is deviated excessively so as not to be diverted to the fertilizer 35 or the soil conditioner 37, other processing is performed.
また、制御部61は、この製造時のデータも入力し、経験則が常に修正(学習)されて蓄積し、以後の制御精度を増すことができる。 Further, the control unit 61 also inputs the data at the time of manufacturing, and the empirical rules are always corrected (learned) and accumulated, so that the control accuracy thereafter can be increased.
上述以外の「肥料35製造モード」および「土壌改良材37製造モード」の各制御については、基本的には上記の土壌脱臭材36と同様である。 Control of “fertilizer 35 production mode” and “soil improvement material 37 production mode” other than those described above is basically the same as that of the soil deodorizing material 36 described above.
まず、「肥料35製造モード」については、沈殿槽6からの余剰汚泥11の有機物濃度が濃いときは、第2曝気工程17の有機物濃度の淡い余剰汚泥11を配合比で調整することができる。もちろん、第2曝気工程17の汚泥再基質化工程15を追加すれば、より淡い余剰汚泥11を得ることができ、沈殿槽6からの余剰汚泥11の有機物濃度がさらに濃い場合に対応できる。逆に、沈殿槽6からの余剰汚泥11の有機物濃度が淡いときは、第2曝気工程17の余剰汚泥11を配合比で調整することはできない。
First, regarding the “fertilizer 35 production mode”, when the organic matter concentration of the
この有機物濃度測定データが所定範囲を過度に逸脱する場合は、肥料35に適さないので、他処理(例えば、土壌脱臭材36や土壌改良材37への転用、製造を止めて待機、返送や廃棄等)となる。さらに、土壌脱臭材36や土壌改良材37への転用が出来ないほど所定範囲を大きく過度に逸脱する場合も、他処理となる。 If this organic substance concentration measurement data deviates excessively from the predetermined range, it is not suitable for the fertilizer 35, so it is not suitable for other processing (for example, diversion to soil deodorizing material 36 or soil improvement material 37, stop manufacturing, wait, return or discard Etc.) Furthermore, even if the predetermined range is deviated excessively so that it cannot be diverted to the soil deodorizing material 36 or the soil improving material 37, other processing is performed.
つぎに、「土壌改良材37製造モード」については、第2曝気工程17からの余剰汚泥11の有機物濃度が濃いときは、汚泥再基質化工程15によってある程度は調整することができるが、更に濃いときは調整することができない。逆に、第2曝気工程17の余剰汚泥11の有機物濃度が淡いときは、沈殿槽6からの余剰汚泥11を配合比で調整することができる。
Next, the “soil improving material 37 production mode” can be adjusted to some extent by the sludge re-substrate forming step 15 when the organic matter concentration of the
しかし、この有機物濃度測定データが所定範囲を過度に逸脱する場合は、土壌改良材37に適さないので、他処理(例えば、肥料35や土壌脱臭材36への転用、製造を止めて待機、返送や廃棄等)となる。さらに、肥料35や土壌脱臭材36への転用が出来ないほど所定範囲を大きく過度に逸脱する場合も、他処理となる。 However, when this organic matter concentration measurement data deviates excessively from the predetermined range, it is not suitable for the soil amendment material 37, so it is not suitable for other processing (for example, diversion to fertilizer 35 or soil deodorization material 36, production is stopped, and returned. And disposal). Furthermore, even when the predetermined range is deviated excessively so that it cannot be diverted to the fertilizer 35 or the soil deodorizing material 36, other processing is performed.
最後に、制御装置60について述べると、上述の各制御を行うために、最終処理物製造モード設定部62以外に、各種の設定部(図示しない)が用意されている(但し、符号の付与は省略する)。例えば、
1.「電源・切」、または「電源・入」
2.「電源・入」の場合、「運転」、または「停止」
3.「運転」の場合、「自動」、または「手動」
4.「自動」の場合、「排水処理運転」、または「排水処理〜汚泥処理運転」、または「排水処理〜汚泥処理〜汚泥再利用運転」
5.「汚泥再利用運転」の場合、「肥料製造」、または「土壌脱臭材製造」、または「土壌改良材製造」
6.「手動」の場合、「各供給手段の切・入」、「各開閉手段の切・入」
等の設定(操作)部が考えられる。
Finally, the control device 60 will be described. In order to perform the above-described controls, various setting units (not shown) are prepared in addition to the final product manufacturing mode setting unit 62 (however, reference numerals are given). (Omitted). For example,
1. "Power / Off" or "Power / On"
2. In case of “Power ON”, “Run” or “Stop”
3. For "Operation", "Automatic" or "Manual"
4). In the case of "automatic", "drainage treatment operation", or "drainage treatment-sludge treatment operation", or "drainage treatment-sludge treatment-sludge recycling operation"
5). In the case of “sludge recycling operation”, “manufacturing fertilizer”, “manufacturing soil deodorizing material”, or “manufacturing soil improving material”
6). For "Manual", "Each supply means off / on", "Each open / close means off / on"
A setting (operation) unit such as can be considered.
上述の5.「汚泥再利用運転」の場合、「肥料製造」は少なくとも「排水処理運転」が前提となり、「土壌脱臭材製造」は少なくとも「排水処理〜汚泥処理運転」が前提となり、「土壌改良材製造」は少なくとも「汚泥処理運転」が前提となる。 The above-mentioned 5. In the case of “sludge recycling operation”, “fertilizer production” is premised on at least “drainage treatment operation”, and “soil deodorizing material production” is premised on at least “drainage treatment-sludge treatment operation”, and “soil improvement material production” Is premised on at least "sludge treatment operation".
上述の6.「手動」の場合、応急的・強制的・緊急的等に各供給手段や開閉手段を個別に「切・入」(操作)するためのものである。また、各送路に別の手動弁を併設しても良い。 As described above in 6. In the case of “manual”, each supply means and opening / closing means are individually “turned on / off” (operated) in an emergency, compulsory, or emergency manner. Moreover, you may add another manual valve to each transmission path.
なお、これらの各運転〜動作状況を別室等で監視・確認できる全体状態図(図示しない)を併設すれば遠隔的な工程管理が可能となって、より一層便利となるのは明白である。 In addition, it is obvious that remote process management becomes possible by providing an overall state diagram (not shown) that can monitor and confirm each operation to operation status in a separate room or the like, which is more convenient.
また、5.「汚泥再利用運転」の場合、各最終処理物毎の任意の有機物濃度範囲の設定ができるように付加したり、「肥料製造〜土壌脱臭材製造〜土壌改良材製造」の設定の代りに各有機物濃度範囲のみの設定ができるようにしても良い。いずれにしても、各最終処理物が、その濃度範囲毎に製造(分別)することができる。 5. In the case of `` sludge recycling operation '', it is added so that an arbitrary organic substance concentration range can be set for each final treated product, or instead of the setting of `` fertilizer manufacturing-soil deodorizing material manufacturing-soil improvement material manufacturing '' Only the organic substance concentration range may be set. In any case, each final processed product can be manufactured (sorted) for each concentration range.
最終処理物製造モード設定部62に肥料35・土壌脱臭材36・土壌改良材37のモードを設定する一実施例を上述したが、必ずしもこれだけに限定されるものではない。すなわち、同様の技術思想を展開すれば、この3モード以外の最終処理物34(有機性汚泥再利用工程30)が具体的に計画・付加されても、本願を基本にして拡大して応用すればその対応が容易となる。いわゆる、有機物濃度(区分)以外に、他の添加剤、薬剤等を添加するなどしたり、また返送の循環工程を新たに付加するなどして、所定の新たな付加価値のある最終処理物34を製造することにも適用できる。 Although one example of setting the mode of the fertilizer 35, the soil deodorizing material 36, and the soil improving material 37 in the final processed product manufacturing mode setting unit 62 has been described above, it is not necessarily limited thereto. In other words, if the same technical idea is developed, even if the final processed product 34 (organic sludge reuse process 30) other than the three modes is specifically planned and added, it can be expanded and applied on the basis of the present application. If this is the case, it will be easier to handle. In addition to the so-called organic substance concentration (category), other additives, chemicals, etc. are added, or a return circulation process is newly added. It can also be applied to manufacturing.
1 有機性排水処理工程
2 有機性排水(原水)
3 処理水
4 散気管
5 第1曝気工程
6 沈殿槽
7 返送汚泥
10 有機性汚泥処理工程
11 余剰汚泥
12 散気管
13 攪拌機
14 再基質化汚泥
15 汚泥再基質化工程
16 分離膜
17 第2曝気工程
18 膜透過水
30 有機性汚泥再利用工程
31 脱水工程
32 凝集剤
33 乾燥発酵工程
34 最終処理物
35 肥料
36 土壌脱臭材
37 土壌改良材
40 切替手段
41 電動ポンプA(供給手段)
42 電動ポンプB(供給手段)
43 電動ポンプC(供給手段)
44 電動弁A(開閉手段)
45 電動弁B(開閉手段)
46 電動弁C(開閉手段)
47 有機物センサーA
48 有機物センサーB
49 有機物センサーC
50 測定部
60 制御装置
61 制御部
62 最終処理物製造モード設定部
1 Organic
3 treated
42 Electric pump B (supply means)
43 Electric pump C (supply means)
44 Electric valve A (opening / closing means)
45 Electric valve B (opening / closing means)
46 Electric valve C (opening / closing means)
47 Organic matter sensor A
48 Organic matter sensor B
49 Organic sensor C
50 Measurement Unit 60 Control Device 61 Control Unit 62 Final Process Manufacturing Mode Setting Unit
Claims (11)
前記有機性排水処理工程の余剰汚泥を減量化して前記有機性排水処理工程に戻す有機性汚泥処理工程と、
前記余剰汚泥を最終処理物化して製造する有機性汚泥再利用工程とを有し、
前記有機性排水処理工程と前記有機性汚泥処理工程または/および前記有機性汚泥再利用工程を切替える切替手段を介して排水処理および汚泥処理を行うことを特徴とする有機性汚泥処理方法。 An organic wastewater treatment process for discharging organic wastewater as treated water;
An organic sludge treatment step for reducing excess sludge in the organic wastewater treatment step and returning it to the organic wastewater treatment step;
An organic sludge recycling step for producing the surplus sludge as a final treated product,
An organic sludge treatment method characterized in that wastewater treatment and sludge treatment are performed via a switching means for switching between the organic wastewater treatment step and the organic sludge treatment step or / and the organic sludge reuse step.
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