JP2006239635A - Method and apparatus for treating waste water of organic waste water - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機性廃水を生物処理したときに発生する余剰汚泥を可溶化して、汚泥を減容化する有機性廃水の処理方法および処理装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for treating organic wastewater that solubilizes excess sludge generated when organic wastewater is biologically treated to reduce the volume of sludge.
従来、下水や事業所から排出される有機性廃水の浄化には、生物処理である活性汚泥処理、固定床処理、流動担体処理、膜分離処理などの好気性処理、または嫌気性処理が用いられている。これらいずれの生物処理においても、廃水中の有機物を微生物が分解する際、微生物が増殖して余剰汚泥が生じる。これら余剰汚泥は、主に脱水した後、産業廃棄物となり、埋立処分、または乾燥や焼却処分がされている。しかし、埋立処分場の減少や焼却処分に関するコスト高のため、余剰汚泥量の削減が求められている。 Conventionally, biological sludge treatment, fixed bed treatment, fluid carrier treatment, aerobic treatment such as membrane separation treatment, or anaerobic treatment are used to purify organic wastewater discharged from sewage and business establishments. ing. In any of these biological treatments, when microorganisms decompose organic matter in wastewater, the microorganisms grow and surplus sludge is generated. These surplus sludge is mainly dehydrated and then converted into industrial waste, which is landfilled or dried or incinerated. However, due to the high cost of landfill disposal and incineration, there is a need to reduce the amount of excess sludge.
余剰汚泥の減容化処理法としては、生物学的な好気性消化法や嫌気性消化法がある。しかし、処理時間が長く、10日以上の期間と大規模な設備とが必要であり、かつ減容化率が低いという問題がある。また、特殊細菌を用いる方法もある。その他の減容化処理法としては、オゾン(特許文献1など)またはアルカリ高温を使用した化学的処理、および超音波(特許文献2など)、高圧をかけることによる機械的処理またはビーズミルなどを使用した機械的処理がある。しかし、いずれも設備費用も高く、運転も複雑なものである。 As a method for reducing the volume of excess sludge, there are biological aerobic digestion and anaerobic digestion. However, there are problems that the processing time is long, a period of 10 days or more and a large-scale facility are required, and the volume reduction rate is low. There is also a method using special bacteria. Other volume reduction treatment methods include chemical treatment using ozone (such as Patent Document 1) or alkali high temperature, and ultrasonic treatment (such as Patent Document 2), mechanical treatment by applying high pressure, or a bead mill. Mechanical processing. However, both have high equipment costs and complicated operation.
本発明は、前記余剰汚泥の処分および汚泥減容化に関する課題を解決し、高い汚泥減容化を図ることができる処理方法および処理装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the problems related to the disposal of excess sludge and sludge volume reduction, and to provide a treatment method and a treatment apparatus capable of achieving high sludge volume reduction.
前記課題を解決するために、汚泥を、高い衝撃力、せん断力、およびキャビテーション力を持つ、好ましくは特殊な羽根構造を有する、高速撹拌機を使用し撹拌することで、短時間で効率の良い可溶化が可能となり、この可溶化した汚泥を生物処理槽で処理すれば、余剰汚泥の発生を大幅に減容化できることを見出した。 In order to solve the above-mentioned problems, sludge is efficiently stirred in a short time by using a high-speed stirrer having high impact force, shear force, and cavitation force, preferably having a special blade structure. It was found that solubilization is possible, and if this solubilized sludge is treated in a biological treatment tank, the generation of excess sludge can be greatly reduced.
すなわち、本発明は、有機性廃水を生物処理する工程、処理された有機性廃水から汚泥を分離する工程、分離された汚泥を可溶化槽の底部に設置した高速撹拌機で可溶化する工程、および可溶化した処理液を生物処理する工程に返送する工程からなる有機性廃水の処理方法に関する。 That is, the present invention is a step of biologically treating organic wastewater, a step of separating sludge from the treated organic wastewater, a step of solubilizing the separated sludge with a high-speed stirrer installed at the bottom of the solubilization tank, The present invention also relates to a method for treating organic wastewater comprising a step of returning a solubilized treatment liquid to a biological treatment step.
また、前記高速撹拌機が、可溶化槽の底部に設置し、設置面と反対の上面に円形状に複数の粉砕羽根を有するステータならびにステータの粉砕羽根と直径方向にかみ合う複数の撹拌羽根および被粉砕物を取り込む開口部を有するロータからなり、シャフトによりロータがステータを挟むことでステータに固定された、ロータの回転により液体または液体と粉体を撹拌するホモジナイザーであって、かつロータの開口部にフードを備えたホモジナイザーであることが好ましい。 In addition, the high-speed stirrer is installed at the bottom of the solubilization tank, and has a stator having a plurality of crushing blades in a circular shape on the upper surface opposite to the installation surface, and a plurality of stirring blades meshed with the crushing blades of the stator in the diameter direction A homogenizer comprising a rotor having an opening for taking in the pulverized material, the rotor being fixed to the stator by sandwiching the stator by a shaft, and stirring the liquid or liquid and powder by the rotation of the rotor, and the opening of the rotor A homogenizer equipped with a hood is preferable.
また、分離された汚泥を高速撹拌機で可溶化する工程において、スクリーンが備えられていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that a screen is provided in the step of solubilizing the separated sludge with a high-speed stirrer.
また、本発明は、有機性廃水を生物処理する生物処理手段、処理された有機性廃水から汚泥を分離する固液分離手段、分離された汚泥を可溶化槽の底部に設置した高速撹拌機で可溶化する可溶化手段、および可溶化した処理液を生物処理手段に戻す返送手段を備えた有機性廃水の処理装置に関する。 Further, the present invention is a biological treatment means for biologically treating organic wastewater, a solid-liquid separation means for separating sludge from the treated organic wastewater, and a high-speed stirrer in which the separated sludge is installed at the bottom of the solubilization tank. The present invention relates to a treatment apparatus for organic wastewater provided with a solubilizing means for solubilization and a returning means for returning the solubilized treatment liquid to the biological treatment means.
また、前記高速撹拌機が、可溶化槽の底部に設置し、設置面の反対の上面に円形状に複数の粉砕羽根を有するステータならびにステータの粉砕羽根と直径方向にかみ合う複数の撹拌羽根および被粉砕物を取り込む開口部を有するロータからなり、シャフトによりロータがステータを挟むことでステータに固定された、ロータの回転により液体または液体と粉体を撹拌するホモジナイザーであって、かつロータの開口部にフードを備えたホモジナイザーであることが好ましい。 In addition, the high-speed stirrer is installed at the bottom of the solubilization tank, and a stator having a plurality of crushing blades in a circular shape on the upper surface opposite to the installation surface, and a plurality of stirring blades and a sheath that mesh with the crushing blades of the stator in the diameter direction A homogenizer comprising a rotor having an opening for taking in the pulverized material, the rotor being fixed to the stator by sandwiching the stator by a shaft, and stirring the liquid or liquid and powder by the rotation of the rotor, and the opening of the rotor A homogenizer equipped with a hood is preferable.
本発明によれば、有機性廃液の処理方法において、高速撹拌機が設置された可溶化装置を生物処理設備に付加することにより、高い汚泥の減容化効果が得られるとともに、設備コストおよびランニングコストが低廉で、脱水処理後の廃棄コストや液状で廃棄するコストに比較し、余剰汚泥の処理コストを低廉化できる。また、高速撹拌機を槽の底部に設置するので、汚泥が少量であっても処理が可能であり、槽の底部分にある汚泥が十分に可溶化されるという効果を奏する。 According to the present invention, in a method for treating organic waste liquid, by adding a solubilizer equipped with a high-speed stirrer to a biological treatment facility, a high sludge volume reduction effect can be obtained, as well as facility cost and running The cost is low, and the surplus sludge treatment cost can be reduced compared to the disposal cost after dehydration and the liquid disposal cost. Moreover, since a high-speed stirrer is installed in the bottom part of a tank, even if it is a small amount of sludge, it can process, and there exists an effect that the sludge in the bottom part of a tank is fully solubilized.
本発明は、有機性廃水を生物処理する工程(以下、生物処理工程という)、処理された有機性廃水から汚泥を分離する工程(以下、分離工程という)、分離された汚泥を可溶化槽の底部に設置された高速撹拌機で可溶化する工程(以下、可溶化工程という)、および可溶化した処理液を生物処理工程に返送する工程(以下、返送工程という)からなる有機性廃水の処理方法に関する。 The present invention includes a step of biologically treating organic wastewater (hereinafter referred to as a biological treatment step), a step of separating sludge from the treated organic wastewater (hereinafter referred to as a separation step), and the separated sludge in a solubilization tank. Treatment of organic wastewater comprising a step of solubilization with a high-speed stirrer installed at the bottom (hereinafter referred to as a solubilization step) and a step of returning the solubilized processing liquid to a biological treatment step (hereinafter referred to as a return step) Regarding the method.
本発明の処理方法が対象とする設備は、有機性廃水を生物処理している設備であれば、特に限定されるものではなく、下水処理、農業集落廃水処理、およびその他事業所などの生物処理設備であり、これらの設備から発生する余剰汚泥の減容化が可能である。 The equipment targeted by the treatment method of the present invention is not particularly limited as long as it is equipment that biologically treats organic wastewater. Biological treatment such as sewage treatment, agricultural settlement wastewater treatment, and other establishments. It is a facility and the volume of excess sludge generated from these facilities can be reduced.
本発明の処理方法について、図面を参照にしながら説明する。図1は、本発明の処理方法の一例を示す概略フローである。 The processing method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic flow showing an example of the processing method of the present invention.
まず、有機性廃水Wが、生物処理槽1に供給される。生物処理槽1では、微生物が有機性排水W中の有機物を分解することにより、有機性排水Wが生物処理される。処理された有機性排水は、固液分離槽2に導かれる。固液分離槽2では、生物処理された有機性排水が処理水Tと汚泥とに分離される。分離した汚泥は、返送汚泥として生物処理槽1に戻される。生物処理槽1の汚泥濃度を一定にして運転するため、生物処理槽1内の余剰汚泥に相当する汚泥を適宜、汚泥槽3(汚泥濃縮槽や汚泥貯槽)に移し、系外に処分する。可溶化の対象となる汚泥は、前記返送汚泥、汚泥槽3、または生物処理槽1から抜き取り、可溶化装置4へ移される。可溶化装置4は、スクリーンを設けた前処理部5で夾雑物を除去したのち、槽と槽の底部に設置された高速撹拌機からなる可溶化槽6で、高速撹拌機により可溶化される。可溶化した処理液は、微生物の分解が可能となるため、生物処理槽1に返送される。返送された可溶化した処理液を、再度、生物処理することで汚泥の減容化が可能となる。
First, the organic waste water W is supplied to the
生物処理工程では、たとえば、活性汚泥法、固定床処理、流動担体処理および膜分離処理などの好気性処理、嫌気性処理ならびにそれらの組み合わせによる処理などにより、生物処理槽1において有機性排水が生物処理される。
In the biological treatment process, for example, organic wastewater is biologically treated in the
分離工程では、たとえば、沈殿槽を設ける方法、固液分離膜を用いる方法などにより、固液分離槽2において有機性排水から汚泥が分離される。
In the separation step, sludge is separated from the organic wastewater in the solid-
可溶化工程は、可溶化槽6にて行われる。可溶化槽6は、槽と槽の底部に設置された高速撹拌機により構成される。
The solubilization step is performed in the
可溶化槽6は、槽を直接または間接的に加熱する加熱手段を備えていてもよく、加熱手段としては、蒸気、電気ヒーター、マイクロ波、および温水など、特に限定されない。なかでも、ランニングコストや処理時間短縮の点で、蒸気が好ましい。前記加熱手段により、処理温度を25〜80℃、特に、可溶化効率を上げることができる点で、60〜80℃が好ましい。25℃より低いと、可溶化効率は極端に悪くなる傾向にある。80℃をこえると、可溶化効率が鈍化する傾向にある。加熱する槽は、可溶化槽6でも、別に設ける槽(昇温槽)でもよい。
The
前記高速撹拌機により、狭い流路をもち高速で回転する歯と、狭い流路をもち固定された歯との隙間を通り抜けた汚泥は、強い衝撃力(切断力)、せん断力、キャビテーション力により、可溶化される。 By the high-speed stirrer, the sludge that has passed through the gap between the teeth that have a narrow flow path and rotate at high speed and the teeth that have a narrow flow path and are fixed has a strong impact force (cutting force), shear force, and cavitation force. Solubilized.
図1〜3を参照すると、可溶化槽6の底部に設置される高速撹拌機としては特に限定されないが、タービン、ディスパー羽根を持つ撹拌機があげられ、なかでもホモジナイザーが好ましい。当該ホモジナイザーは、設置面の反対の上面に円周状に複数の粉砕羽根14を有するステータ11ならびにステータ11の粉砕羽根14と半径方向(すなわち、放射状)にかみ合う複数の撹拌羽根15および被粉砕物を取り込む複数の開口部12を有するロータ10からなる。ロータ10は、シャフト8によりロータ10とステータ11とが挟持されることでステータ11に固定され、ロータ10の回転により液体または液体と粉体を撹拌する。ロータ10の開口部12にはフード13が設けられている。かかるホモジナイザーが可溶化効率の点で好ましい。また、高速撹拌機は可溶化槽の底部に設置されていることが、汚泥が少量であっても処理が可能である点と槽の底部分にある汚泥が十分に可溶化される点で好ましい。
1-3, although it does not specifically limit as a high-speed stirrer installed in the bottom part of the
前記ホモジナイザーの一例を、図2、図3を参照にして説明する。 An example of the homogenizer will be described with reference to FIGS.
図2は、本発明で使用できるホモジナイザーを可溶化槽6の底部に設置した状態の一例を示す説明図である。軸7と同軸上に接続されたシャフト8を介して、撹拌部9がシャフト8の最上部に設けられており、撹拌部9はロータ10と、ステータ11とからなっている。ステータ11に複数の孔20が穿設されており、ステータ11はこの孔20を通して複数のボルト21により、可溶化槽6の底部6bに螺着される。軸7には、モータなどの回転駆動装置Mの回転軸AからベルトBを介して回転力が伝達される。したがって、ベルトBの回転に伴って軸7が回転し、シャフト8を介して撹拌部9が回転する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a state in which a homogenizer that can be used in the present invention is installed at the bottom of the
図3に示されるように、本発明に使用できるホモジナイザーの撹拌部9は、ステータ11の上面に、複数の粉砕羽根14が円周状に取り付けられている。前記粉砕羽根14を図3の様に2列以上有してもよいが、特に限定されない。粉砕羽根14の層を2列以上有することが、汚泥に高い剪断力を加えることができるという点で好ましい。また、前記粉砕羽根14の形状は、長方形、正方形、台形、三角系などがあげられるが、特に限定されない。なかでも、剪断のかかる面積や処理液の吐出量の点で、長方形または正方形が好ましい。
As shown in FIG. 3, the homogenizer stirring unit 9 that can be used in the present invention has a plurality of grinding
前述のとおり、ロータ10は、シャフト8により、前記ステータ11を挟むことでステータ11の上面に固定される。さらに、図2に示されるように、ロータ10とステータ11との間にOリングGを介装し、ロータ10のステータ11との接合面に、ラビリンス状の突起Pを設けると、可溶化槽6内の汚泥水がロータ10とステータ11との間に侵入することを防止できる。
As described above, the
ロータ10の一面には、複数の撹拌羽根15が円周状に取り付けられている。この撹拌羽根15は、前記ステータ11の粉砕羽根14とステータ11の半径方向(すなわち、放射状)にかみ合っており、外周側の粉砕羽根14とその内側の粉砕羽根14の間に挿入されるように組合される。ロータ10が反時計方向に回転することにより、汚泥が粉砕羽根14と撹拌羽根15を通過するときに高い剪断力が加えられる。
A plurality of stirring
図3の様に粉砕羽根14をステータ11が直径方向に2列有している場合は、前記撹拌羽根15を3列有することが好ましいが、粉砕羽根14とかみ合わせることができる範囲において、特に限定されない。なかでも、2列以上有することが、汚泥に高い剪断力を加えることができるという点で好ましい。撹拌羽根15の層間(すなわち、羽根列間)のクリアランスも、粉砕羽根14の直径方向の厚さに応じて適宜調整することができる。外側の撹拌羽根15と内側の粉砕羽根14との層間(すなわち、羽根列間)のクリアランスは、0.3〜0.8mmが好ましい。
When the
また、前記撹拌羽根15の形状は、長方形、正方形、台形、三角形などがあげられるが、特に限定されない。なかでも、汚泥に対して剪断がかかる面積や処理液の吐出量の点で、長方形や正方形が好ましい。
Further, the shape of the
ロータ10は、汚泥を吸引するための開口部12を2つ以上有していることが好ましい。開口部12を1つしか有していない場合は、汚泥が十分に吸引されず、撹拌効率が充分でない傾向にある。
The
図3を参照すると、ロータ10は、撹拌羽根15を有する面とは反対の面に、この開口部12を覆うように4つのフード13を円周状かつ等間隔に備えている。図中フード13は4つ設けられているがフード13の数は4つに限定されることはなく、たとえば3つでも5つでも可能であるが、加工の容易さと、汚泥の吸い込み効率の観点から3つがもっとも好ましい。フード13は、少なくとも1つの開口部12に設けられているが、汚泥を開口部12に取り込みやすくする点で、すべての開口部12にフード13が設けられていることが好ましい。フード13は、前記のとおり汚泥を開口部12に取り込みやすくするために設けられたものであり、ロータ10の回転方向に向かって開口している。このフード13により、汚泥を開口部12に確実に取り込むことができるため、汚泥に充分な剪断を与えることができる。
Referring to FIG. 3, the
前記フード13の形状は、汚泥を開口部12に取り込めるものであれば、特に限定されない。具体的には、図3に示すようにロータ10の回転方向に傾斜した円錐形、三角または四角の角錐形などがあげられる。なかでも、汚泥が無理なく、開口部12に取り込まれ、内部付着も少ない点で、図3に示すようにロータ10の回転方向に傾斜していることが好ましい。
The shape of the
高速撹拌機が設置される可溶化槽6の形状は、特に限定されないが、角型平底、逆角錐平底型、円形鏡板底型が挙げられるが、撹拌効率の点から円形鏡板底型が好ましい。また、可溶化槽6の大きさは処理量によって決まる。
The shape of the
高速撹拌機の撹拌部の大きさは、可溶化槽6の大きさに応じて適宜決定すればよいが、可溶化槽6の直径に対して15〜20%の羽根径となる大きさであることが好ましい。20%以上であると、動力が大きくなりコストアップとなる傾向があり、15%以下であると可溶化効率が低下する傾向がある。高速撹拌機の設置場所は、特に限定されない。
The size of the stirrer of the high-speed stirrer may be appropriately determined according to the size of the
高速撹拌機の回転数は、槽の大きさ、処理量、汚泥濃度、可溶化効率および処理時間により変わるが、1,000〜20,000rpmが好ましい。処理量、汚泥濃度、および処理時間が同じであれば、回転数は高い方が可溶化率は高い。処理時間は、通常5〜20分、さらには5〜10分が好ましい。20分以上になると、消費電力が増大するだけで、可溶化効果はさほど向上しない傾向にある。 The number of revolutions of the high-speed stirrer varies depending on the size of the tank, the processing amount, the sludge concentration, the solubilization efficiency, and the processing time, but is preferably 1,000 to 20,000 rpm. If the treatment amount, the sludge concentration, and the treatment time are the same, the higher the rotation speed, the higher the solubilization rate. The treatment time is usually preferably 5 to 20 minutes, more preferably 5 to 10 minutes. If it is 20 minutes or longer, the power consumption will only increase and the solubilization effect will not be improved so much.
また、可溶化工程では、前処理部として、スクリーン(ないしは、ストレーナー)が備えられていることが、高速撹拌機の性能低下を未然に防げる点で好ましい。このスクリーンは、高速撹拌機の羽根の隙間に詰まったり、高速撹拌機を破損させる砂や大きな固形分を除去するものである。スクリーンの形状は、特に限定されないが、網目状またはスリット状などがあげられる。なかでも、メンテナンスの点で、スリット状が好ましい。また、目開きは、0.5〜1mm程度のものが好ましい。0.5mmより小さいと、目づまりが激しくなる傾向にあり、1mmをこえると、高速撹拌機の羽根部へのつまりや故障の原因となる傾向にある。 In the solubilization step, it is preferable that a screen (or a strainer) is provided as a pretreatment unit in terms of preventing a reduction in performance of the high-speed stirrer. This screen removes sand and large solids that are clogged in the gaps between the blades of the high-speed stirrer or that damage the high-speed stirrer. The shape of the screen is not particularly limited, and examples thereof include a mesh shape and a slit shape. Of these, the slit shape is preferable in terms of maintenance. In addition, the opening is preferably about 0.5 to 1 mm. If it is smaller than 0.5 mm, clogging tends to become severe, and if it exceeds 1 mm, it tends to cause clogging or failure of the blades of the high-speed stirrer.
前記可溶化工程にて可溶化された汚泥は、生物分解性が向上するため、処理液を生物処理工程に返送して再処理することが可能となり、余剰汚泥の発生量を減少させることができる。 Since the sludge solubilized in the solubilization step is improved in biodegradability, the treatment liquid can be returned to the biological treatment step and reprocessed, and the amount of excess sludge generated can be reduced. .
可溶化の対象となる汚泥としては、固液分離処理ののち生物処理工程に返送される返送汚泥、濃縮汚泥または生物処理工程内の汚泥のいずれでもよい。汚泥濃度は、高い方が可溶化効率は良く、濃度が低い場合に比較して、少ない処理量で同様の可溶化率が得られる。そのため、可溶化装置を小さくすることができ、また、処理時間も短縮できるため、運転コストが低廉化できる点で好ましい。汚泥濃度は、0.5〜5重量%が好ましく、さらには1〜3重量%が好ましい。汚泥濃度が低い場合には、濃縮装置で濃縮しておくことが望ましい。汚泥濃縮装置は限定されるものではなく、膜濃縮、遠心濃縮機などがあげられる。ここで、汚泥濃度とは、可溶化の対象となる汚泥中の浮遊物の質量(MLSS:Mix Liquor Suspended Solids)をいう。 The sludge to be solubilized may be any of returned sludge, concentrated sludge, or sludge in the biological treatment process that is returned to the biological treatment process after the solid-liquid separation process. The higher the sludge concentration, the better the solubilization efficiency, and the same solubilization rate can be obtained with a small amount of treatment as compared with the case where the concentration is low. Therefore, the solubilizing apparatus can be reduced in size and the processing time can be shortened, which is preferable in that the operating cost can be reduced. The sludge concentration is preferably 0.5 to 5% by weight, more preferably 1 to 3% by weight. When the sludge concentration is low, it is desirable to concentrate using a concentrator. The sludge concentrating device is not limited, and examples thereof include membrane concentration and centrifugal concentrators. Here, the sludge concentration refers to the mass of suspended matter in the sludge to be solubilized (MLSS: Mix Liquor Suspended Solids).
なお、可溶化工程での処理量は、発生する余剰汚泥量(この余剰汚泥量には、可溶化した汚泥を生物処理工程で再処理したときに発生する余剰汚泥量を含む)および汚泥濃度から適宜設定する。 The amount of treatment in the solubilization process is determined from the amount of excess sludge generated (this excess sludge amount includes the amount of excess sludge generated when the solubilized sludge is reprocessed in the biological treatment process) and the sludge concentration. Set as appropriate.
返送工程では、たとえば、渦巻ポンプまたは容積形ポンプなどの装置を用いる方法、可溶化装置を生物処理層の上部に設置し、その落差を利用する方法などにより、可溶化した処理液が生物処理工程に返送される。 In the returning process, the solubilized processing liquid is obtained by, for example, a method using a device such as a centrifugal pump or a positive displacement pump, a method using a solubilizer installed on the top of the biological treatment layer, and utilizing a drop of the biological treatment step. Will be returned.
また、本発明は、有機性廃水を生物処理する生物処理手段、処理された有機性廃水から汚泥を分離する固液分離手段、分離された汚泥を可溶化槽の底部に設置された高速撹拌機で可溶化する可溶化手段、および可溶化した処理液を生物処理手段に戻す返送手段を備えた有機性廃水の処理装置に関する。 The present invention also provides biological treatment means for biologically treating organic wastewater, solid-liquid separation means for separating sludge from the treated organic wastewater, and a high-speed stirrer installed at the bottom of the solubilization tank for the separated sludge It is related with the processing apparatus of organic wastewater provided with the solubilization means which solubilizes by this, and the return means which returns the solubilized process liquid to a biological treatment means.
有機性廃水を生物処理する生物処理手段としては、たとえば、活性汚泥法、固定床処理、流動担体処理および膜分離処理などの好気性処理、嫌気性処理ならびにそれらの組み合わせによる処理があげられる。 Examples of biological treatment means for biologically treating organic wastewater include an aerobic treatment such as an activated sludge method, a fixed bed treatment, a fluid carrier treatment and a membrane separation treatment, an anaerobic treatment, and a combination thereof.
処理された有機性廃水から汚泥を分離する固液分離手段としては、たとえば、沈殿槽を設ける方法、固液分離膜を用いる方法などの手段があげられる。 Examples of the solid-liquid separation means for separating sludge from the treated organic wastewater include means such as a method of providing a sedimentation tank and a method of using a solid-liquid separation membrane.
分離された汚泥を高速撹拌機で可溶化する可溶化手段は、可溶化槽の底部に設置された高速撹拌機である。可溶化槽および高速撹拌機としては、特に限定されないが、前述した可溶化槽およびホモジナイザーを用いることが、可溶化効率の点で好ましい。 The solubilizing means for solubilizing the separated sludge with a high-speed stirrer is a high-speed stirrer installed at the bottom of the solubilization tank. Although it does not specifically limit as a solubilization tank and a high-speed stirrer, It is preferable at the point of solubilization efficiency to use the solubilization tank and homogenizer mentioned above.
高速撹拌機の回転数は、槽の大きさ、処理量、汚泥濃度、可溶化効率および処理時間により変わるが、1,000〜20,000r/分が好ましい。処理量、汚泥濃度、および処理時間が同じであれば、回転数は高い方が可溶化率は高い。処理時間は、通常5〜20分、さらには5〜10分が好ましい。20分以上になると、消費電力が増大するだけで、可溶化効果はさほど向上しない傾向にある。 The number of rotations of the high-speed stirrer varies depending on the size of the tank, the processing amount, the sludge concentration, the solubilization efficiency and the processing time, but is preferably 1,000 to 20,000 r / min. If the treatment amount, the sludge concentration, and the treatment time are the same, the higher the rotation speed, the higher the solubilization rate. The treatment time is usually preferably 5 to 20 minutes, more preferably 5 to 10 minutes. If it is 20 minutes or longer, the power consumption will only increase and the solubilization effect will not be improved so much.
また、可溶化手段を行う前に、前処理として前記スクリーンにより、砂や大きな固形分を除去することが、高速撹拌機の性能低下を未然に防げる点で好ましい。 Moreover, it is preferable to remove sand and a large solid content by the screen as a pretreatment before performing the solubilizing means in terms of preventing the performance deterioration of the high-speed stirrer.
可溶化した処理液を生物処理手段に戻す返送手段としては、たとえば、渦巻ポンプまたは容積形ポンプなどの装置を用いたり、可溶化装置を生物処理槽の上部に設置し、その落差を利用する手段があげられる。 As a return means for returning the solubilized treatment liquid to the biological treatment means, for example, a device such as a centrifugal pump or a positive displacement pump is used, or a solubilization device is installed at the upper part of the biological treatment tank and the head is used. Can be given.
次に、実施例に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例1
食品加工工場における実施例を示す。工場廃水は生物処理槽80m3、固液分離槽25m3で処理し、処理水は河川に放流している。増殖する汚泥は、汚泥槽3m3に分離後、脱水機で水分を減らし産業廃棄物として処分している。
Example 1
The Example in a food processing factory is shown. Factory wastewater is treated in a biological treatment tank 80m 3 and solid-liquid separation tank 25m 3 , and the treated water is discharged into the river. The proliferating sludge is separated into a sludge tank 3m 3 and then disposed of as industrial waste by reducing the water with a dehydrator.
工場廃水(原水W)は平均水量20m3/d、平均BODは2,200mg/Lであった。固液分離された処理水Tは平均BOD20mg/Lで放流している。実験期間中の生物処理槽の汚泥濃度は5g/Lになるように保ち、増殖分は適宜汚泥槽に抜き管理した。生物処理槽の水温は30〜32℃、溶存酸素の濃度は2〜4mg/Lであった。
Factory waste water (raw water W) had an average water volume of 20
実験は汚泥槽にある汚泥(平均濃度16g/L)を、可溶化装置へ移し、槽の底部分に設置された高速撹拌機(ウルトラミキサー)を用いて、汚泥を可溶化した。可溶化槽は1回当たり400L処理できる。可溶化装置での処理量は、可溶化装置を用いない場合(後述する比較例1)に発生する余剰汚泥固形分の3倍量に相当する汚泥を汚泥槽に移し処理した。処理量は3.2m3/d(処理回数は8回/d)であった。
In the experiment, the sludge (average concentration 16 g / L) in the sludge tank was transferred to a solubilizer, and the sludge was solubilized using a high-speed stirrer (ultra mixer) installed at the bottom of the tank. A solubilization tank can process 400L per time. The amount of treatment in the solubilizer was transferred to a sludge tank for treatment of sludge corresponding to 3 times the amount of excess sludge solids generated when the solubilizer was not used (Comparative Example 1 described later). The treatment amount was 3.2
処理条件は、温度80℃、高速撹拌機の回転数は2,900rpm、滞留時間は10分間であった。得られた可溶化した処理液を、生物処理槽に戻し、再処理した。処理水中の窒素、りんの含有量は若干上昇したが、処理水のBOD、COD、pHに変化はなかった。 The treatment conditions were a temperature of 80 ° C., a high-speed stirrer rotation speed of 2,900 rpm, and a residence time of 10 minutes. The obtained solubilized processing liquid was returned to the biological treatment tank and reprocessed. The nitrogen and phosphorus contents in the treated water increased slightly, but the BOD, COD, and pH of the treated water did not change.
比較例1
可溶化装置を含まない系とした以外は、実施例1同様に処理を行った。なお、工場廃水Wの供給は、実施例1と同様に行った。処理水のBOD、COD、pHに変化はなかった。
Comparative Example 1
The treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the system does not include a solubilizer. The factory waste water W was supplied in the same manner as in Example 1. There was no change in the BOD, COD and pH of the treated water.
これらの処理を65日間連続して処理した結果、余剰汚泥の累積乾物量が、比較例1では1,120kgとなったのに対し、実施例1では143kgに減少した(削減率87%)ことが確認できた。これにより、生物処理を行う汚泥に対して、温度と撹拌による可溶化処理を行えば、系外に出す余剰汚泥量が大幅に減少することがわかった。 As a result of treating these treatments continuously for 65 days, the cumulative dry matter amount of excess sludge was 1,120 kg in Comparative Example 1, whereas it was reduced to 143 kg in Example 1 (reduction rate 87%). Was confirmed. As a result, it was found that the amount of surplus sludge to be discharged out of the system is greatly reduced if the solubilization treatment is performed on the sludge subjected to biological treatment by temperature and stirring.
1 生物処理槽
2 固液分離槽
3 汚泥槽
4 可溶化装置
5 前処理部
6 可溶化槽
6b 底部
7 軸
8 シャフト
9 撹拌部
10 ロータ
11 ステータ
12 開口部
13 フード
14 粉砕羽根
15 撹拌羽根
20 孔
21 ボルト
A 回転軸
B ベルト
G Oリング
M 回転駆動装置
P 突起
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ロータの開口部にフードを備えたホモジナイザーである請求項1記載の有機性廃水の処理方法。 The high-speed stirrer is installed at the bottom of the solubilization tank, the stator having a plurality of grinding blades in a circular shape on the upper surface opposite to the installation surface, and the plurality of stirring blades and the object to be ground that mesh with the grinding blades of the stator in the diameter direction A homogenizer comprising a rotor having an opening for taking in liquid and being fixed to the stator by sandwiching the stator by a shaft, and agitating liquid or liquid and powder by rotation of the rotor, and a hood at the rotor opening The method for treating organic wastewater according to claim 1, wherein the organic wastewater is a homogenizer.
ロータの開口部にフードを備えたホモジナイザーである請求項4記載の有機性廃水の処理装置。 The high-speed stirrer is installed at the bottom of the solubilization tank, the stator having a plurality of grinding blades in a circular shape on the upper surface opposite to the installation surface, and the plurality of stirring blades and the object to be ground that mesh with the grinding blades of the stator in the diameter direction A homogenizer comprising a rotor having an opening for taking in liquid and being fixed to the stator by sandwiching the stator by a shaft, and agitating liquid or liquid and powder by rotation of the rotor, and a hood at the rotor opening The organic wastewater treatment apparatus according to claim 4, which is a homogenizer comprising:
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