JP2006314911A - 生物処理槽の汚泥処理方法及び廃水処理システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 活性汚泥法の下で廃水を処理する生物処理槽1内に,生物処理槽1が活性汚泥処理を維持するために必要な空気または酸素と共に,オゾン発生器3で発生したオゾンを生物処理槽1内に供給する。そのときのオゾンの量は,生物処理槽1内に流入する廃水1リットル当り0.0005Xg〜0.15Xgとする。ただしXは,流入する廃水における有機性流入負荷濃度を意味し,BOD+BODに含まれない有機性SSの総和である。これによって,生物処理槽内の微生物による分解性能は維持しながら,過度に増殖した菌の一部をオゾンにより可溶化することが可能になり,汚泥を減容化することができる。
【選択図】 図1
Description
活性汚泥槽は,一般的な活性汚泥槽でよく,またオゾンの供給も一般的な散気空気中にオゾンを添加して供給することで,既存の廃水処理施設に容易に本機能を追加できる。
なお,オゾン供給時,超音波を加える,オゾンをマイクロバブル(非常に細かい泡)にして加える,生物処理槽内を撹拌しながら加える,エジェクターを用いて加える等,公知のオゾン溶解促進方法を用いることで,さらに効率が向上することが期待できる。
a.供給オゾン濃度
b.生物処理槽内のオゾン濃度
c.生物処理槽からの排気オゾン濃度
d.生物処理槽内に流入する処理原水,生物処理槽の処理水または処理した後の処理水の有機物の指標となる濃度
e.生物処理槽内の処理水又は処理後の処理水の酸化還元電位(ORP)
f.生物処理槽中の懸濁物質の量
これによって,生物処理槽内の汚泥量を一定にすることができ,生物処理による有機性廃水の浄化と,発生汚泥の減容化を同時に行うことができる。
なお有機物の指標となる濃度には,例えばBOD(廃水1リットルあたり,5日間に微生物によって消費された酸素量[mg/L]),COD(廃水1リットルあたり,酸化剤で酸化された量[mg/L]),TOC(廃水1リットルあたりの有機炭素量[mg/L])が挙げられる。
ところが所定のオゾンの量を供給することでこれら厄介者でしかない菌を早期に死滅または弱体化させて可溶化に至らしめ,逆に元気な菌はオゾン分解生成物である酸素の有効利用と,死滅又は弱った菌の可溶化によるエサの増加の相乗効果により,活性度が増して菌増殖速度が向上し,結果的に廃水浄化性能が向上すると考えられる。
そこで別な観点による本発明は,活性汚泥法の下で廃水を処理する生物処理槽に対し,前記生物処理槽が活性汚泥処理を維持するために必要な空気または酸素と共に,生物処理槽内のMLSS(Mixed Liquor Suspended Solid)に対する所定の割合のオゾンを所定時間供給し,生物処理槽の有機物除去能力を向上させることを特徴としている。
すなわち発明者らによれば,生物処理槽内のMLSSに対する供給するオゾンの量Y[g−O3/g−MLSS]は,Y<0.005×t+0.05であることがよい。tはオゾンを生物処理槽内に添加している時間(処理時間)[h]である。
後述の実験結果によれば,オゾンの量Yを,Y<0.005×t+0.05となるように設定することにより,有機物除去能力の割合が,100%以上を保持することができる。
a.供給オゾン濃度,
b.生物処理槽内のオゾン濃度
c.生物処理槽からの排気オゾン濃度
d.生物処理槽内に流入する処理原水,生物処理槽の処理水または処理した後の処理水の有機物の指標となる濃度
e.生物処理槽内の処理水又は処理後の処理水の酸化還元電位(ORP)
f.生物処理槽中の懸濁物質の量
のいずれかひとつ,または複数を測定する測定装置を採用し,その測定結果に基づいてオゾン供給装置を制御するようにしてもよい。
4.5[g]÷14[d]=0.32[g/d]:1日あたりの汚泥増加量
0.1[g/L]×9 [L/d]=0.9[g]:1日に流入するBOD
0.32[g/d]=÷0.9[g/d]=0.36:汚泥変換率
なお,オゾンを0.03X[g−O3/L−流入水]の割合で添加した場合の,曝気槽上方の気中オゾン濃度は0.1ppm以下であり,作業環境許容濃度以下であった。
またオゾン濃度によって制御する場合には,排気管31に設けたオゾン濃度計33の測定結果を制御装置35に入力するように構成すればよい。
(1)生物処理槽1から汚泥を一定量採取し,遠心分離した。
(2)遠心分離した汚泥を一定量ビーカーに入れた。
(3)(2)のビーカー内の汚泥にBOD濃度が既知の,表2にその成分を示した人工廃水を薄めたものを入れ,一定時間振盪培養した。
(4)(3)のものを遠心分離し,上澄み水のBODを測定した。
(5)そして汚泥により除去されたBOD量を有機物質除去能力とした。
BOD測定方法は,下水試験方法(1997年版)に従った。生物処理槽1の温度は23.5℃とした。
処理時間3時間の場合,0<Y<0.065[g−O3/g−MLSS],
処理時間8時間の場合,0<Y<0.09[g−O3/g−MLSS],
処理時間24時間の場合,0<Y<0.17[g−O3/g−MLSS]となる。
例えば処理時間が3時間の場合,有機物質除去能力が100を超える範囲は,オゾン添加量が0.01〜約0.05[g−O3/g−MLSS]であり,
処理時間が8時間の場合,有機物質除去能力が100を超える範囲は,オゾン添加量が0.01〜約0.1[g−O3/g−MLSS]であり,
同様に処理時間が24時間の場合には,有機物質除去能力が100を超える範囲は,オゾン添加量が0.01〜約0.15[g−O3/g−MLSS]である。
以上の結果に基づいて図9に示したように,各々の処理時間におけるオゾン添加量の上限値をプロットし,これを近似すると,Y<0.005×t+0.05という式(図9中の直線)が得られる。
すなわち生物処理槽1内のMLSSに対する供給するオゾンの量(オゾン添加量)Yは,Y<0.005×t+0.05の範囲であれば,有機物質除去能力が100を超える,つまり有機物処理能力が向上するということが導き出されるのである。
また,図8の結果から,本実験装置のオゾン量添加の下限値である約0.01[g−O3/g−MLSS]のオゾンにおいても有機物除去能力が100を越えていることから,ごく微量のオゾンによっても有機物除去能力の向上がなされることが確認された。
以上のように,汚泥の有機物除去能力は,ごく微量のオゾンを加えることによっても向上することが分かるため,オゾンにより汚泥の有機物質除去能力が向上する範囲が0<Y<0.005×t+0.05であることが導き出された。
なお,試験装置の排気管31に,安全のためオゾン分解装置32を設けたが,排気濃度はほぼゼロであったため,本実験ではこのようなオゾン除去部は必ずしも必要ではないことがわかった。
2 散気管
3 オゾン発生器
4 エアポンプ
6,33 オゾン濃度計
12 流入管
21 移送管
22 沈殿槽
23 排水管
31 排気管
32 オゾン分解装置
34 測定装置
35 制御装置
Claims (7)
- 活性汚泥法の下で廃水を処理する生物処理槽に対し,
前記生物処理槽が活性汚泥処理を維持するために必要な空気または酸素と共に,
前記生物処理槽に流入する廃水1リットル当り0.0005X〜0.15X[g]のオゾンを供給することを特徴とする,生物処理槽の汚泥処理方法。
X:流入する廃水における有機性流入負荷濃度(BOD[g/L]+有機性SS[g/L]) - 下記のa〜fの値のうちのいずれかあるいは複数を測定し,その測定結果に基づいて,供給するオゾン量を制御することを特徴とする請求項1に記載の生物処理槽の汚泥処理方法。
a.供給オゾン濃度
b.生物処理槽内のオゾン濃度
c.生物処理槽からの排気オゾン濃度
d.生物処理槽内に流入する処理原水,生物処理槽内の処理水または処理した後の処理水の有機物の指標となる濃度
e.生物処理槽内の処理水又は処理後の処理水の酸化還元電位(ORP)
f.生物処理槽中の懸濁物質の量 - 活性汚泥法の下で廃水を処理する生物処理槽に対し,
前記生物処理槽が活性汚泥処理を維持するために必要な空気または酸素と共に,
生物処理槽内のMLSSに対する所定の割合のオゾンを所定時間供給し,
生物処理槽の有機物除去能力を向上させることを特徴とする,生物処理槽の汚泥処理方法。 - 生物処理槽内に供給するオゾンの量Y[g−O3/g−MLSS]は,0<Y<0.005×t+0.05であることを特徴とする,請求項3に記載の生物処理槽の汚泥処理方法。
t:オゾンを生物処理槽内に添加している時間[h] - 下記のa〜fの値のうちのいずれかあるいは複数を測定し,その測定結果に基づいて,供給するオゾン量を制御することを特徴とする請求項3又は4に記載の生物処理槽の汚泥処理方法。
a.供給オゾン濃度
b.生物処理槽内のオゾン濃度
c.生物処理槽からの排気オゾン濃度
d.生物処理槽内に流入する処理原水,生物処理槽内の処理水または処理した後の処理水の有機物の指標となる濃度
e.生物処理槽内の処理水又は処理後の処理水の酸化還元電位(ORP)
f.生物処理槽中の懸濁物質の量 - 活性汚泥法を実施するための廃水処理システムであって,
活性汚泥処理を行う生物処理槽と,
前記生物処理槽内にオゾンを供給するオゾン供給装置と,
前記生物処理槽内に酸素を含むガスを供給する供給装置と,
前記生物処理槽内の活性汚泥濃度を測定する測定装置と,
前記測定装置の測定結果に基づいて前記オゾン供給装置からのオゾン供給量を制御する制御装置と,
を有することを特徴とする,廃水処理システム。 - 前記測定装置は,下記のa〜fの値のうちのいずれかあるいは複数を測定するものであることを特徴とする請求項6に記載の生物処理槽の廃水処理システム。
a.供給オゾン濃度
b.生物処理槽内のオゾン濃度
c.生物処理槽からの排気オゾン濃度
d.生物処理槽内に流入する処理原水,生物処理槽内の処理水または処理した後の処理水の有機物の指標となる濃度
e.生物処理槽内の処理水又は処理後の処理水の酸化還元電位(ORP)
f.生物処理槽中の懸濁物質の量
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