JP2007245013A - 浸出水の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塩分濃度が高くしかも難分解性有機物の比率が高い浸出水を、簡便かつ低コストで生物処理することができる浸出水の処理方法を提供する。
【解決手段】塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌ以上でありかつ難分解性有機物を含む浸出水に、直径１００μm以下の微細気泡を投入して浸出水中の難分解性有機物またはアンモニア態窒素または有機態窒素を酸化し、その後に生物処理を行う。または、生物処理を行った後に直径１００μm以下の微細気泡を投入して浸出水中の難分解性有機物を酸化除去する。微細気泡により浸出水中のアンモニア態窒素や有機態窒素が酸化されて生物処理し易い状態となるので、１０００ｍｇ/Ｌを越える塩分濃度の浸出水も生物処理することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、下水処理場や廃棄物の埋め立て処分場などから発生する浸出水の処理方法に関するものである。

廃棄物の埋設処分場などから発生する浸出水は、有機物を多量に含有していることが多い。このため特許文献１に示されるように、活性汚泥法などにより生物処理されるのが普通である。しかし浸出水中の有機物は生物処理のしにくい難分解性有機物の比率が高く、生物処理は容易ではない。このため特許文献１ではオゾンを用いて難分解性有機物を酸化分解したうえで活性汚泥処理しているが、オゾン発生装置はランニングコストが高く、経済面で問題がある。

しかも廃棄物の埋設処分場は海岸付近に位置することが多く、その場合には浸出水中の塩分濃度が高くなる。また焼却灰の多い処理場の場合にも、浸出水中の塩分濃度が高くなる。一般に塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌ未満であると生物処理が可能であるが、それ以上となると生物処理が行いにくくなる。すなわち、浸出水中の塩分濃度が高いと生物処理槽中の微生物増殖速度が遅くなるために微生物による有機物の分解速度も遅くなり、長い処理時間を要することとなって大型の生物反応槽が必要となる。

従って、塩分濃度が高くしかも難分解性有機物の比率が高い浸出水は生物処理がきわめて困難であり、様々な処理工程を組み合せたランニングコストの高い処理を行わざるを得なかった。
特開２００１―３４０８９４号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決し、塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌより高くしかも難分解性有機物の比率が高い浸出水を、簡便かつ低コストで生物処理することができる浸出水の処理方法を提供するためになされたものである。

上記の課題を解決するためになされた請求項１の発明は、塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌ以上でありかつ難分解性有機物を含む浸出水に、微細気泡を投入して浸出水中の難分解性有機物またはアンモニア態窒素または有機態窒素を酸化し、その後に生物処理を行うことを特徴とするものである。また同一の課題を解決するためになされた請求項２の発明は、塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌ以上でありかつ難分解性有機物を含む浸出水を生物処理し、その後に微細気泡を投入して生物処理では分解できなかった難分解性有機物を酸化分解することを特徴とするものである。なお、微細気泡は、空気など酸素が含まれる気体やオゾンなどの直径１００μm以下の気泡であることが好ましい。また生物処理としては活性汚泥処理や接触酸化処理を用いることができる。

本発明の浸出水の処理方法によれば、浸出水に微細気泡を投入する。本発明において使用する微細気泡は好ましくは直径１００μｍ以下の気泡であり、ナノバブル又はマイクロバブルと称される気泡である。このような微細気泡は、通常サイズである直径が１ｍｍ以上の気泡（マクロバブル）に比較して、周囲の水との総接触表面積をきわめて大きくすることができるのみならず、表面張力により気泡内部の圧力が極度に固まり、崩壊したときの衝撃により活性酸素を生じて強い酸化力を発揮する。

このため、浸出水中に含まれるアンモニア態窒素は微細気泡との接触により硝酸態窒素に変換され、また難分解有機物や有機態窒素も微細気泡との接触により酸化分解される。従って塩分濃度が高いままであっても生物処理が容易となり、一般的な生物反応槽での生物処理が可能となる。しかも微細気泡は反応槽中の微生物の活性を高める効果をも有するから、生物反応槽での生物処理が更に促進されることとなる。また、浸出水の性状によっては、塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌ以上でありかつ難分解性有機物を含む浸出水を先に生物処理し、その後に微細気泡を投入することにより、生物処理では分解できなかった難分解性有機物を酸化分解することも可能である。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は請求項１の発明の実施形態を示すフロー図であり、１は微細気泡発生装置２を備えた接触槽である。塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌ以上でありかつ難分解性有機物を含む浸出水は先ず接触槽１に導かれ、微細気泡が混合される。微細気泡は直径１００μｍ以下の、ナノバブル又はマイクロバブルと称される気泡であり、前述したようにマクロバブルに比較して、周囲の水との総接触表面積がきわめて大きく、また表面張力により気泡内部の圧力が極度に固まり、崩壊したときの衝撃により活性酸素を生じて強い酸化力を発揮する特性を有する。

微細気泡投入装置２としては、通常のバブリング装置により発生させた直径が１ｍｍ程度のマクロ気泡を撹拌羽根等により物理的にせん断して直径１００μｍ以下の微細気泡を発生させる装置や、マクロ気泡に超音波による衝撃を加えて微細化する装置などが開発され既に市販されているので、それらを用いればよい。なお浸出水と微細気泡との接触には必ずしも接触槽１を使用する必要はなく、送水配管中において微細気泡を混合することも可能である。

このように浸出水に微細気泡を混合すると、その強い酸化力によってアンモニア態窒素は硝酸態窒素に酸化され、また難分解性有機物や有機態窒素も酸化分解される。そこで接触槽１を通過した浸出水を反応槽３に流入させて生物処理を行う。反応槽３は有機性排水の処理のために従来一般に使用されている生物反応槽または接触酸化処理槽を使用することができ、この実施形態では底部に散気手段４を備えた曝気槽である。また、これら曝気槽内に微生物固定化担体を投入していても良い。

微細気泡によって塩分濃度が低下するわけではないが、難分解性有機物やアンモニア態窒素や有機態窒素が酸化されて生物処理し易い状態となっているので、１０００ｍｇ/Ｌを越える塩分濃度の浸出水も生物処理することが可能である。生物処理により窒素分や有機物が除去された処理水は、汚泥分離などの必要な後処理を経て放流される。

図２に示す請求項２の発明の実施形態は、上記実施形態の接触槽１と反応槽３を入れ替えたものである。塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌ以上でありかつ難分解性有機物を含む浸出水をそのまま反応槽３で生物処理し、その後、生物処理水を接触槽１において微細気泡と接触させ、反応槽３の生物処理では分解できなかった浸出水中の難分解性有機物を酸化分解する。請求項１の発明を採用するか、請求項２の発明を採用するかは、浸出水の性状に応じて選択すればよい。

図３は請求項２の発明の他の実施形態を示すもので、反応槽３の後段に分離膜５を設置して反応槽３の槽内水を循環ろ過し、SSを完全に除去するようにしたものである。また、分離膜５を通過した処理水に対し微細気泡を投入し、膜ろ過水中に含まれる難分解性有機物を酸化分解する。分離膜５を通過しなかった濃縮水は反応槽３に返送される。分離膜５としては膜強度が強く、汚泥が目詰まりしにくいセラミック膜を使用することが好ましく、好ましい実施形態では出願人会社製のセラミック質のモノリス膜が用いられる。以上に説明したほか、反応槽３の後段には活性炭を利用した吸着装置などの様々な処理手段を付加しても良いことはいうまでもない。

このように本発明によれば、塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌより高くしかも難分解性有機物の比率が高い浸出水を処理することができる。本発明で使用する空気などの微細気泡はオゾンに比較して製造コストが低く、オゾンのような毒性もないため後処理の必要がない。さらに微細気泡は反応槽３中の微生物を活性化させる作用があるので、オゾンに比較して多くの利点を有するものである。また、微細気泡にオゾンを使用した際も、従来法よりも気泡径が小さくなるため、対象水との接触面積が著しく大きくなり、オゾンの反応効率も著しく高くなる。従って、使用するオゾン量が削減できるので、オゾン製造コストも従来と比較して安価となる。

請求項１の発明の実施形態を示すフロー図である。 請求項２の発明の実施形態を示すフロー図である。 請求項２の発明の他の実施形態を示すフロー図である。

符号の説明

１ 接触槽
２ 微細気泡発生装置
３ 反応槽
４ 散気手段
５ 分離膜

Claims (4)

1. 塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌ以上でありかつ難分解性有機物を含む浸出水に、微細気泡を投入して浸出水中の難分解性有機物またはアンモニア態窒素または有機態窒素を酸化し、その後に生物処理を行うことを特徴とする浸出水の処理方法。
2. 塩分濃度が１０００ｍｇ/Ｌ以上でありかつ難分解性有機物を含む浸出水を生物処理し、その後に微細気泡を投入して生物処理では分解できなかった難分解性有機物を酸化分解することを特徴とする浸出水の処理方法。
3. 微細気泡が、直径１００μm以下の気泡であることを特徴とする請求項１または２記載の浸出水の処理方法。
4. 生物処理が、活性汚泥処理または接触酸化処理であることを特徴とする請求項１記載の浸出水の処理方法。

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