JP2005305253A

JP2005305253A - 汚泥の処理方法

Info

Publication number: JP2005305253A
Application number: JP2004123673A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Yoshida; 輝久吉田
Original assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Current assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】汚泥可溶化プロセスにリンを除去するプロセスを組込むことにより、水処理の悪化を防ぎ、最小限の汚泥を余剰汚泥として引抜くだけで、リンの除去も行うことができる汚泥の処理方法を提供すること。
【解決手段】有機性汚水Ａを曝気槽２において生物処理するとともに、生物処理により発生した余剰汚泥Ｄを減量化する汚泥の処理方法において、余剰汚泥Ｄを殺菌し、可溶化処理することによりリンを溶出させるとともに、固液分離を行った可溶化処理液Ｆに対し、金属塩系の凝集剤を添加して、リンを凝集沈殿させて汚泥として排出し、リンを凝集沈殿させて得られる分離水Ｈを曝気槽２に返送して生物分解する。
【選択図】図１

Description

本発明は、汚泥の処理方法に関し、特に、下水等の有機性の汚水を活性汚泥により生物学的に処理し、有機物さらにはリンを除去することにより、発生する汚泥量を最小限にすることができる汚泥の処理方法に関するものである。

従来、下水処理場等に流入する汚水を処理するために、活性汚泥の曝気槽に汚水を流入し、これを曝気、攪拌して生物処理を行う活性汚泥法が用いられている。
水処理工程で発生する余剰汚泥は、通常、脱水を行った後、埋立処分されているが、処分地が次第になくなりつつあることから、余剰汚泥に対し、オゾン等を添加して汚泥を可溶化し、系内で生物分解することにより、汚泥発生量をゼロにする方法が試みられている。

しかしながら、上記従来の汚泥の処理方法においては、可溶化した汚泥をそのまま曝気槽に返送するために、曝気槽への負荷が増大して、曝気装置に能力不足を生じたり、水質が悪化するという問題がある。
また、排出汚泥をゼロにする技術は、汚泥に取り込んだ形で排出していたリンが全く除去できなくなる点も欠点とされている。

本発明は、上記従来の汚泥の処理方法が有する問題点に鑑み、汚泥可溶化プロセスにリンを除去するプロセスを組込むことにより、水処理の悪化を防ぎ、最小限の汚泥を余剰汚泥として引抜くだけで、リンの除去も行うことができる汚泥の処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の汚泥の処理方法は、有機性汚水を曝気槽において生物処理するとともに、生物処理により発生した余剰汚泥を減量化する汚泥の処理方法において、余剰汚泥を殺菌し、可溶化処理することによりリンを溶出させるとともに、固液分離を行った可溶化処理液に対し、金属塩系の凝集剤を添加して、リンを凝集沈殿させて汚泥として排出し、該リンを凝集沈殿させて得られる分離水を曝気槽に返送して生物分解することを特徴とする。

この場合において、汚泥の可溶化手段として、超音波処理を用いることができる。

また、可溶化処理液の固液分離手段として、沈殿分離又は膜分離を用いることができる。

本発明の汚泥の処理方法によれば、有機性汚水を曝気槽において生物処理するとともに、生物処理により発生した余剰汚泥を減量化する汚泥の処理方法において、余剰汚泥を殺菌し、可溶化処理することによりリンを溶出させるとともに、固液分離を行った可溶化処理液に対し、金属塩系の凝集剤を添加して、リンを凝集沈殿させて汚泥として排出し、該リンを凝集沈殿させて得られる分離水を曝気槽に返送して生物分解することから、場外に排出する汚泥量を従来の活性汚泥法の１／１０程度に削減することができ、また、リンを汚泥として排出できるため、水処理において、リン除去性能が悪化しないという効果を有する。

この場合、汚泥の可溶化手段として、超音波処理を用いることにより、簡便に照射するエネルギー量に応じて汚泥の可溶化効果を高めることができる。

また、可溶化処理液の固液分離手段として、沈殿分離又は膜分離を用いることにより、効果的に可溶化処理液を固液分離することができる。

以下、本発明の汚泥の処理方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に、本発明の汚泥の処理方法の一実施例を示す。
下水処理場のような汚水の処理施設に流入した汚水Ａは、前処理設備１で砂分やし渣を除去した後、曝気槽２へと送水され、活性汚泥により生物的に処理される。
曝気槽２で処理された汚水は、汚泥混合液として、最終沈殿槽３へと送水され、固液分離され処理水Ｂとしてオーバーフローする。
沈殿した汚泥は、汚泥返送ポンプ４により間欠的又は連続的に引抜かれ、返送汚泥Ｃとして曝気槽２へと返送される。

最終沈殿槽３から引抜かれる沈殿汚泥の一部は、余剰汚泥Ｄとして汚泥移送ポンプ５により汚泥可溶化槽６に移送し、可溶化効果の大きい可溶化手段により、汚泥微生物の殺菌処理と可溶化処理を行い、可溶化に伴ってリンが溶出される。
可溶化の手段としては、超音波処理が簡便で照射するエネルギー量に応じて汚泥の可溶化効果を高めることができるが、超音波以外にも、高電圧のパルスを照射する方法や高温の熱処理、アルカリなどの薬品処理等、汚泥固形物を５０％以上可溶化できる方法であれば、特に限定するものではない。
なお、図１において、汚泥可溶化槽６には余剰汚泥を直接導いているが、余剰汚泥を汚泥濃縮槽を用いて重力濃縮した後、汚泥可溶化槽６に移送することも可能である。

可溶化処理された汚泥Ｅは、固液分離槽７に導いて静置し、殺菌された汚泥固形物を沈殿分離する。
沈殿した汚泥固形物は汚泥返送ポンプ４により定期的に引抜いて、曝気槽に返送し、活性汚泥により生物分解するが、可溶化効果を高めるため、返送ポンプ８により汚泥可溶化槽６に戻して、再度可溶化処理を行うことも可能である。
また、固液分離の手段としては、沈殿槽を用いず、膜分離を用いることも可能である。

一方、固液分離槽７の上澄水として分離された可溶化処理液Ｆは、オーバーフローして凝集混和槽９へと送られ、凝集剤添加装置１０により、ポリ鉄、ＰＡＣ等の金属塩系凝集剤を添加して、急速混合ゾーンで混合し、さらに仕切られた緩速混合ゾーンにおいて、緩やかに攪拌を行って、溶解しているリンを凝集させるとともに、リン酸を金属塩化合物として凝集させる。
凝集したフロックは、後段の沈殿分離槽１１において静置され、沈殿分離される。沈殿した汚泥Ｇは、汚泥引抜ポンプ１２により、汚泥貯留槽１３へと引抜き、所定の期間貯留した後、処理場外に排出するか、又は場内の汚泥処理設備へと導いて、脱水等の処理を行う。
また、沈殿分離槽１１において分離した上澄水Ｈには溶解性の有機物が含まれているため、上澄水Ｈは曝気槽２へと返流し、活性汚泥によって生物分解させる。

次に、本実施例の作用について説明する。
汚泥移送ポンプ５により、汚泥可溶化槽６に投入された余剰汚泥Ｄには、微生物体内に取り込まれたリン酸や、リン酸化合物、固形物状のリンが含まれている。
汚泥可溶化槽６において、可溶化効果の大きい手段により可溶化処理を行うと、汚泥微生物は殺菌され、細胞の一部が溶解する。
このとき、各種リン化合物も溶解してリン酸として放出されるため、後段の固液分離槽７において汚泥固形物を沈殿分離又は膜分離し、凝集混和槽９において凝集剤を添加すると、溶出していたリン酸と凝集剤の鉄イオン又はアルミニウムイオンが反応して、リン酸化合物が析出する。
さらに、凝集混和槽９の緩速混合ゾーンで緩やかな攪拌を行うことで凝集フロックの粒子を大きくすることにより、後段の沈殿分離槽１１で沈殿分離することができる。

また、汚泥可溶化槽６で死滅した微生物は、細胞壁や細胞膜の一部が破損して細胞内の細胞質が溶出し、液状化した成分と、細胞壁や細胞膜の断片、細胞の形態を保った微生物等の固形物に分かれ、液状化した成分は、沈殿分離槽１１を経て、曝気槽２に返流され、固形物は固液分離槽７で沈殿して汚泥返送ポンプ４を介して曝気槽２に返送される。
返送された汚泥中の微生物は殺菌されているため、殺菌汚泥を含めたこれらの有機物は、曝気槽２の活性汚泥によって徐々に低分子化され、最終的には水と炭酸ガスに分解される。

このように、本実施例の汚泥の処理方法は、活性汚泥法において発生する余剰汚泥を殺菌・可溶化処理して曝気槽に返送し、曝気槽の活性汚泥によって生物分解するとともに、リンを少量の汚泥として排出できるため、従来の活性汚泥法の１／１０程度に排出汚泥量を削減することができ、また、水処理において、リン除去性能が悪化しないという効果を有する。

以上、本発明の汚泥の処理方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。

本発明の汚泥の処理方法は、水処理の悪化を防ぎ、最小限の汚泥を余剰汚泥として引抜くだけで、リンの除去も行えるという特性を有していることから、下水等の生活排水に限らず、活性汚泥法を用いて処理を行い、余剰汚泥を排出している産業排水の処理施設にも適用することができる。

本発明の汚泥の処理方法の一実施例を示すシステムフロー図である。

符号の説明

１前処理設備
２曝気槽
３最終沈殿槽
４汚泥返送ポンプ
５汚泥移送ポンプ
６汚泥可溶化槽
７固液分離槽
８返送ポンプ
９凝集混和槽
１０凝集剤添加装置
１１沈殿分離槽
１２汚泥引抜ポンプ
１３汚泥貯留槽
Ａ汚水
Ｂ処理水
Ｃ返送汚泥
Ｄ余剰汚泥
Ｅ可溶化処理汚泥
Ｆ可溶化処理液
Ｇ引抜汚泥
Ｈ沈殿分離水
Ｉ排出汚泥

Claims

有機性汚水を曝気槽において生物処理するとともに、生物処理により発生した余剰汚泥を減量化する汚泥の処理方法において、余剰汚泥を殺菌し、可溶化処理することによりリンを溶出させるとともに、固液分離を行った可溶化処理液に対し、金属塩系の凝集剤を添加して、リンを凝集沈殿させて汚泥として排出し、該リンを凝集沈殿させて得られる分離水を曝気槽に返送して生物分解することを特徴とする汚泥の処理方法。
汚泥の可溶化手段として、超音波処理を用いることを特徴とする請求項１記載の汚泥の処理方法。
可溶化処理液の固液分離手段として、沈殿分離又は膜分離を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の汚泥の処理方法。