JP2008188503A - Wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機性排水を処理する排水処理装置及び排水処理方法に関するものである。 The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method for treating organic wastewater.
下水処理施設等においては、有機性排水を処理する方法として、活性汚泥法が広く採用されている。活性汚泥法は、好気性の微生物汚泥(活性汚泥)が収容された曝気槽において有機性排水を好気条件下にて生物処理する方法である。この方法で有機性排水を処理する場合、微生物汚泥の代謝によって有機成分(いわゆるBOD成分)が分解される。この際、分解されたBOD成分の約40〜50%が細菌類等の菌体の増殖に使用される。そのため、菌体の増殖による余剰汚泥が多く発生し、その処理が問題となる。 In sewage treatment facilities and the like, the activated sludge method is widely adopted as a method for treating organic wastewater. The activated sludge method is a method of biologically treating organic wastewater under aerobic conditions in an aeration tank containing aerobic microbial sludge (activated sludge). When organic wastewater is treated by this method, organic components (so-called BOD components) are decomposed by metabolism of microbial sludge. At this time, about 40 to 50% of the decomposed BOD component is used for the growth of bacteria such as bacteria. Therefore, a lot of excess sludge is generated due to the proliferation of the bacterial cells, and the treatment becomes a problem.
余剰汚泥を減容化する方法として、例えば、発生した余剰汚泥に対してオゾン処理、アルカリ処理または超音波処理などを施して可溶化もしくは微細化した後、曝気槽に返送して処理する方法が知られている。しかし、かかる方法においては、余剰汚泥の可溶化もしくは微細化のために高価な薬剤や特殊な破砕装置を必要とする。 As a method for reducing the volume of excess sludge, for example, there is a method in which the generated excess sludge is solubilized or refined by performing ozone treatment, alkali treatment or ultrasonic treatment, and then returned to the aeration tank for treatment. Are known. However, this method requires expensive chemicals and special crushing devices for solubilization or refinement of excess sludge.
そこで、微生物や微小動物の食物連鎖を利用して余剰汚泥の発生量を低減化する方法が提案されている。具体的には、原生動物(例えば、ゾウリムシ、ツリガネムシ)や後生動物(例えば、糸ミミズ、ワムシ)などの微小動物に微生物を捕食させる方法である。この方法によれば、排水中の有機成分の分解処理に伴って増殖した微生物汚泥が微小動物に捕食されて消化されるため、薬剤等を使用することなく余剰汚泥の発生量を低減できるという利点がある。 Therefore, a method for reducing the amount of surplus sludge generated using a food chain of microorganisms and micro-animals has been proposed. Specifically, it is a method in which micro-animals such as protozoa (for example, Paramecium, vertebrate beetle) and metazoans (for example, earthworm, rotifer) prey on microorganisms. According to this method, since the microbial sludge that has proliferated along with the decomposition treatment of the organic components in the wastewater is preyed and digested by the micro-animals, it is possible to reduce the amount of surplus sludge generated without using chemicals or the like. There is.
食物連鎖を利用する方法では、微小動物が生息する処理槽内に微生物汚泥を含む被処理液が供給される。処理槽内には、一般に、捕食動物たる微小動物を担持し、かかる微小動物の生息域を形成する浮遊担体や固定担体が収容されている。例えば、特許文献1には球状やペレット状の担体が内部に充填された処理槽が記載されている。
しかしながら、特許文献1のように担体が内部に充填された処理槽を用いると、微生物や微小動物が増殖するに伴い、担体の内部が酸欠の状態となり嫌気腐敗が生じやすい。酸欠状態は、微小動物が微生物汚泥を捕食消化する効率を低下させる。また、微小動物の付着効率の高い複雑な形状を有する担体を使用した場合には、担体の費用が高くなるという問題が生じる。 However, when a treatment tank filled with a carrier as in Patent Document 1 is used, the inside of the carrier becomes deficient and microorganisms and micro animals are prone to anaerobic rot. Oxygen deficiency reduces the efficiency with which microanimals prey on microbial sludge. In addition, when a carrier having a complicated shape with high attachment efficiency of micro animals is used, there is a problem that the cost of the carrier becomes high.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、別途担体を使用せずとも微生物汚泥を捕食して余剰汚泥の低減に寄与する微小動物の生息域を形成可能であり、余剰汚泥を効率的に低減できる排水処理装置及び排水処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to form a habitat for minute animals that contribute to the reduction of excess sludge by feeding on microbial sludge without using a separate carrier. An object of the present invention is to provide a wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method capable of efficiently reducing the amount of wastewater.
本発明の排水処理装置は、微生物汚泥を収容しており有機性排水を生物処理する生物処理槽と、この生物処理槽から排出される生物処理液の少なくとも一部が供給され、当該生物処理液から微生物汚泥を含有する分離汚泥を分離回収する固液分離槽と、生物処理槽からの生物処理液の一部及び/又は固液分離槽からの分離汚泥の少なくとも一部が被処理液として供給され、当該被処理液に含まれる微生物汚泥が集合して粒状化したグラニュールを生成すると共に、微生物汚泥を捕食する微小動物が上記グラニュールに付着してなる被捕食グラニュールを収容する汚泥減容化槽と、を備えることを特徴とする。ここで、微小動物とは、ゾウリムシ、ツリガネムシなどの原生動物、及び/又は、糸ミミズ、ワムシなどの後生動物をいう。 The wastewater treatment apparatus of the present invention is supplied with a biological treatment tank containing microbial sludge and biologically treating organic wastewater, and at least a part of the biological treatment liquid discharged from the biological treatment tank. A solid-liquid separation tank that separates and collects separated sludge containing microbial sludge from the liquid, and a part of the biological treatment liquid from the biological treatment tank and / or at least a part of the separated sludge from the solid-liquid separation tank is supplied as the liquid to be treated. Sludge reduction that contains the microbial sludge contained in the liquid to be treated and produces granulated granules, and that contains the prey granules that the micro animals that prey on the microbial sludge adhere to the granules. And a container. Here, the microanimal refers to protozoa such as Paramecium and worm, and / or metazoans such as worms and rotifers.
微生物汚泥を捕食する微小動物は、担体表面に微生物汚泥が付着していると、同様にその表面に付着して生息するという性質を有している。そのため、従来、余剰汚泥を低減化するための処理槽内に各種担体を配置し、そこに微小動物の生息域を形成する手法が取られている。 Microanimals that prey on microbial sludge have the property that if microbial sludge is attached to the surface of the carrier, it will also adhere to the surface and inhabit. Therefore, conventionally, a method has been used in which various carriers are arranged in a treatment tank for reducing excess sludge and a micro-animal habitat is formed therein.
これに対し、本発明の排水処理装置の汚泥減容化槽においては、各種担体を使用せず、微生物汚泥が集合して生成される粒状のグラニュールに微小動物を付着させる。グラニュール自体が微生物汚泥の集合体であることから、微小動物の上述の性質により、グラニュールの表面や内部に微小動物が付着する。付着した微小動物はグラニュールを構成する微生物汚泥を捕食して生息する。つまり、汚泥減容化槽内のグラニュールは、微小動物の担体としての役割を担うと共に、微小動物のえさとしての役割を担うものである。このようにグラニュール(被捕食グラニュール)を微小動物に捕食させることで、薬剤等を使用せずに余剰汚泥の発生量を十分に低減できる。 On the other hand, in the sludge volume reducing tank of the waste water treatment apparatus of the present invention, various animals are attached to the granular granules produced by the collection of microbial sludge without using various carriers. Since the granules themselves are aggregates of microbial sludge, the micro animals adhere to the surface and inside of the granules due to the above-mentioned properties of the micro animals. The attached micro-animals inhabit by preying on the microbial sludge that constitutes the granules. That is, the granule in the sludge volume reducing tank plays a role as a carrier for a micro animal and a role as a food for the micro animal. Thus, the amount of surplus sludge generated can be sufficiently reduced without using chemicals or the like by precipitating granules (prey granules).
また、本発明の排水処理装置によれば、従来のように担体を充填して用いた場合に生じ得る担体内部の酸欠状態を招来しないため、微小動物が微生物汚泥を捕食消化する効率の低下を回避できる。これは、グラニュールは粒径が数mm程度の粒状物であり、酸素がその内部にまで十分に到達するためである。また、微小動物等が増殖すると酸素消費量が増大するが、微小動物の増殖に伴ってグラニュール自体が捕食消化されて消滅するためである。 In addition, according to the wastewater treatment apparatus of the present invention, since there is no oxygen deficiency inside the carrier that may occur when the carrier is filled as in the prior art, the efficiency of microanimals foraging and digesting microbial sludge is reduced. Can be avoided. This is because the granule is a granular material having a particle size of several millimeters, and oxygen sufficiently reaches the inside. In addition, oxygen consumption increases when a micro animal or the like grows, but the granule itself is preyed and digested and disappears as the micro animal grows.
また、本発明の排水処理装置においては、汚泥減容化槽に栄養源を供給して当該槽内の微生物汚泥を活性化する栄養源供給手段を備えることが好ましい。汚泥減容化槽内の微生物汚泥に栄養源を供給すると、グラニュール化が促進されるためである。これは、微生物汚泥は栄養豊富な環境下で活動が活発となると、グラニュール化に必要な粘液物質を多く分泌するためと考えられる。 Moreover, in the waste water treatment apparatus of this invention, it is preferable to provide the nutrient source supply means which supplies a nutrient source to a sludge volume reduction tank and activates the microorganism sludge in the said tank. This is because when the nutrient source is supplied to the microbial sludge in the sludge volume reduction tank, granulation is promoted. This is thought to be because microbial sludge secretes a large amount of mucus substances necessary for granulation when it becomes active in a nutrient-rich environment.
上記栄養源供給手段は、生物処理槽に有機性排水を供給するための供給ラインから分岐した分岐ラインを備えることが好ましい。かかる分岐ラインによって、生物処理が施される前の有機性排水を汚泥減容化槽に添加することが好ましい。生物処理に供される有機性排水には、BOD成分が多く含まれており、この成分が微生物汚泥の栄養源となる。 The nutrient source supply means preferably includes a branch line branched from a supply line for supplying organic wastewater to the biological treatment tank. It is preferable to add the organic waste water before the biological treatment is applied to the sludge volume reducing tank through such a branch line. Organic wastewater used for biological treatment contains a large amount of BOD component, and this component is a nutrient source for microbial sludge.
汚泥減容化槽に被処理液として供給され得る生物処理液及び分離汚泥は、いずれも生物処理槽における生物処理を経たものである。つまり、BOD成分は微生物汚泥によって分解され、その含有量が十分に低下している。このような被処理液に微生物汚泥の栄養源となるBOD成分を多く含む有機性排水を添加すると、微生物汚泥が活性化してグラニュールを効率的に生成できるようになる。 The biological treatment liquid and the separated sludge that can be supplied to the sludge volume reduction tank as the liquid to be treated are those that have undergone biological treatment in the biological treatment tank. That is, the BOD component is decomposed by the microbial sludge, and its content is sufficiently reduced. When organic waste water containing a large amount of BOD components, which are nutrient sources for microbial sludge, is added to such a liquid to be treated, the microbial sludge is activated and granules can be efficiently generated.
本発明に係る排水処理方法は、微生物汚泥によって有機性排水を生物処理する生物処理工程と、生物処理で得られる生物処理液の少なくとも一部を分離液と分離汚泥とに固液分離する固液分離工程と、生物処理液の一部及び/又は分離汚泥の少なくとも一部を被処理液とし、当該被処理液に含まれる微生物汚泥が粒状となるように処理してグラニュールを生成するグラニュール生成工程と、グラニュールに付着する微小動物により、グラニュールが捕食される捕食処理工程と、を備えることを特徴とする。 The wastewater treatment method according to the present invention includes a biological treatment process for biologically treating organic wastewater with microbial sludge, and a solid-liquid separation that at least part of a biological treatment liquid obtained by biological treatment is separated into a separated liquid and separated sludge. Granule which produces | generates a granule by processing so that the separation process and a part of biological treatment liquid and / or at least one part of separation sludge may be processed liquid, and the microbial sludge contained in the said processed liquid may become granular It is characterized by comprising a generation step and a predation treatment step in which the granules are preyed on by the minute animals attached to the granules.
本発明の排水処理方法にあっては、各種担体を使用せず、微生物汚泥が集合して粒状化したグラニュールに微小動物を付着させる。付着した微小動物はグラニュールを構成する微生物汚泥を捕食して生息する。つまり、グラニュールは、微小動物の担体としての役割を担うと共に、微小動物のえさとしての役割を担うものである。グラニュールを構成する微生物汚泥を微小動物に捕食させることで、薬剤等を使用せずに余剰汚泥の発生量を十分に低減化できる。 In the wastewater treatment method of the present invention, various carriers are not used, and micro-animals are attached to the granulated granule aggregated with microbial sludge. The attached micro-animals inhabit by preying on the microbial sludge that constitutes the granules. In other words, the granule plays a role as a carrier for a micro animal and a role as a feed for the micro animal. By causing the micro animals to prey on the microbial sludge constituting the granules, the amount of excess sludge generated can be sufficiently reduced without using chemicals or the like.
また、本発明の排水処理方法によれば、従来のように担体を充填して用いた場合に生じ得る担体内部の酸欠状態を招来しないため、微小動物が微生物汚泥を捕食消化する効率の低下を回避できる。 In addition, according to the wastewater treatment method of the present invention, since there is no oxygen deficiency inside the carrier that can occur when the carrier is filled as in the prior art, the efficiency of micro-animal predation and digestion of microbial sludge is reduced. Can be avoided.
本発明によれば、別途担体を使用せずとも微生物汚泥を捕食して余剰汚泥の低減に寄与する微小動物の生息域を形成可能であり、余剰汚泥を効率的に低減できる排水処理装置及び排水処理方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to form a micro-animal habitat that contributes to the reduction of excess sludge by precipitating microbial sludge without using a separate carrier, and can efficiently reduce excess sludge and waste water treatment equipment. A processing method can be provided.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明においては、同一の要素には同一の符号を用いることとし重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are used for the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
<排水処理装置>
図1は、本発明に係る排水処理装置の好適な実施形態を示す概略構成図である。図1に示す排水処理装置10は、好気性の微生物汚泥によって有機性排水を処理するための装置である。
<Effluent treatment device>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a preferred embodiment of a wastewater treatment apparatus according to the present invention. A
排水処理装置10は、最初沈殿池1、曝気槽(生物処理槽)2、最終沈殿池(固液分離槽)3及び汚泥減容化槽4を有する。
The
最初沈殿池1はラインL1を通じて導入される有機性排水に含まれる、粒径が比較的大きい固形物を沈殿分離する前処理手段である。最初沈殿池1に流入した有機性排水に含まれる固形物のうち、沈殿したものがラインL2から引き抜かれる。なお、「ライン」とは、管路を意味するものとする。 The first settling basin 1 is a pretreatment means for precipitating and separating solid matter having a relatively large particle size, which is contained in the organic wastewater introduced through the line L1. Of the solids contained in the organic wastewater that first flows into the settling basin 1, the precipitated ones are extracted from the line L <b> 2. The “line” means a pipeline.
最初沈殿池1での沈殿分離処理が施された有機性排水はラインL3を通じて曝気槽2に導入される。図1に示すように、このラインL3は途中で分岐しており、分岐した分岐ライン(栄養源供給手段)L3aの先端側は後述の汚泥減容化槽4に接続されている。この分岐ラインL3aを通じて、微生物汚泥にとっての栄養源に富む有機性排水を汚泥減容化槽4に供給できるようになっている。なお、この分岐ラインL3aの途中にはバルブが配設されている。
The organic waste water first subjected to the precipitation separation process in the settling tank 1 is introduced into the
曝気槽2は、好気性の微生物汚泥によって有機性排水を生物処理する生物処理槽である。曝気槽2は空気を曝気する曝気装置を備えている。曝気槽2には、好気性の細菌類を優占種とする微生物汚泥が浮遊状態で存在し、収容されている。曝気槽2内の微生物汚泥は、有機性排水中のBOD成分を栄養源としながら曝気装置で供給される酸素を消費して増殖する。これにより有機性排水が生物処理される一方、主に好気性の細菌類が増殖することによって汚泥(余剰汚泥)が発生する。
The
曝気槽2内の微生物汚泥の生物相は、上記の通り、主に細菌類で構成されている。微生物汚泥において細菌類が優占種となる主因は、BOD成分の濃度が高い状態では細菌類の増殖速度が原生動物等の増殖速度と比較して高いためである。さらに、細菌類が優占種である環境下にあっては、当該細菌類から多くの排泄物が排出される。このような環境下では原生動物等の増殖が阻害されるため、細菌類の優占化がより促進される。
The biota of the microbial sludge in the
曝気槽2は、その内部が隔壁によって複数の領域に区分けされた横流式曝気槽であり、導入された有機性排水が各領域を順次通過するようになっている。このような構成とすることで、例えば、各領域内の有機性排水に適した曝気条件等を設定することができる。曝気槽2の上流側の領域に供給された有機性排水は、ラインL4が接続された下流側の領域に至るまでの間に十分に生物処理される。ラインL4を通じて曝気液(生物処理液)が最終沈殿池3に導入される。
The
また、曝気槽2の下流側の領域の底部には、ラインL5が接続されている。ラインL5の途中に配設されたバルブを開くことによって曝気槽2内の曝気液の一部を排出できるようになっている。排出された曝気液は、ラインL5を通じて後述の汚泥減容化槽4に供給される。
A line L5 is connected to the bottom of the downstream area of the
最終沈殿池3は、曝気槽2からの曝気液を分離汚泥と分離液とに分離するための固液分離手段である。分離液は、いわゆる上澄み液であり、微生物汚泥の含有量が十分に低減されている。一方、分離汚泥は、主として微生物汚泥がフロック化して沈降したものであり、微生物汚泥を高濃度に含有する。なお、分離汚泥は曝気槽2における生物処理で分解されなかった固形物も含有している。
The final sedimentation basin 3 is a solid / liquid separation means for separating the aerated liquid from the
最終沈殿池3には、ラインL6及びラインL7が接続されている。ラインL6は、分離液を滅菌処理等する設備へと移送するためのラインである。一方、ラインL7は、最終沈殿池3から分離汚泥を引き抜くためのラインである。引き抜かれた分離汚泥の大部分は、返送汚泥としてラインL8を通じて曝気槽2の上流側の領域に返送される。ラインL8で返送されない分離汚泥はラインL9を通じて系外に排出される。ラインL9を通じて系外に排出される汚泥が余剰汚泥と称されるものである。
A line L6 and a line L7 are connected to the final sedimentation tank 3. The line L6 is a line for transferring the separated liquid to equipment for sterilization. On the other hand, the line L7 is a line for extracting the separated sludge from the final sedimentation tank 3. Most of the extracted separated sludge is returned to the upstream region of the
汚泥減容化槽4は、微生物汚泥が粒状となるように処理(グラニュール化)してグラニュールを生成するための槽である。これに加え、汚泥減容化槽4は、生成したグラニュールに付着する微小動物にグラニュールを捕食させて、微生物汚泥の減容化を図る役割も担うものである。汚泥減容化槽4は、エアリフト型の半回分式リアクター(SBR:sequencing batch reactor)であり、所定の基本周期を繰り返し行うことで微生物汚泥から徐々にグラニュールを形成する。以下の汚泥減容化槽4についての説明においては、微生物汚泥及びグラニュールを含めて活性汚泥とも称す。
The sludge
図2〜図5は、汚泥減容化槽4のグラニュール生成工程の各操作中の状態をそれぞれ示す図である。図2〜図5に示すように、汚泥減容化槽4は、液体を収容するための円筒状の槽41を備えている。
2-5 is a figure which shows the state in each operation of the granule production | generation process of the sludge
槽41の側壁部には、槽41内における処理が施された処理水Wを排出するためのラインL10が接続されている。このラインL10は、後述する静置工程S3(図6参照)で沈降した活性汚泥Gからなる堆積層よりも高い位置に接続されている。一方、槽41の底部には沈降した固形物や汚泥を引き抜くためのラインL11が接続されている。ラインL10及びラインL11の先端側はいずれも、ラインL4に接続されている。なお、ラインL10及びラインL11の途中にはそれぞれバルブが配設されている。
A line L <b> 10 for discharging the treated water W that has been treated in the
また、槽41内には内筒42が配置されており、内筒42の下部には槽41内を曝気するための散気手段として散気球43が設けられている。散気球43には、ブロア45が接続されており、ブロア45からの空気が散気球43に送風されることで槽41内に散気される。
Further, an
<排水処理方法>
次に、本実施形態に係る排水処理装置10によって有機性排水を処理する方法について説明する。本実施形態における排水処理方法は、有機性排水に含まれる有機成分を分解除去する分解除去処理と、有機成分の分解に伴って増殖した微生物汚泥の減容化を図る汚泥減容化処理とを行うものである。
<Wastewater treatment method>
Next, a method for treating organic wastewater by the
有機成分の分解除去処理は、上述の最初沈殿池1、曝気槽2及び最終沈殿池3において実施する。具体的には、まず、最初沈殿池1において前処理を施した後、ラインL3を通じて有機性排水を曝気槽2に供給する。曝気槽2において有機性排水を曝気し、曝気槽2内の収容されている微生物汚泥の代謝機能によって有機成分を分解処理する(生物処理工程)。
The organic component decomposition and removal treatment is performed in the first settling tank 1, the
曝気槽2からラインL4を通じて曝気液を最終沈殿池3に導入し、最終沈殿池3において曝気液を分離液と分離汚泥とに固液分離する(固液分離工程)。最終沈殿池3からラインL6を通じて排出される分離液に対して滅菌処理等を施した後、分離液を河川等に放流する。
The aeration liquid is introduced from the
一方、微生物汚泥の減容化を図る汚泥減容化処理は、汚泥減容化槽4において実施する。汚泥減容化処理は、被処理液に含まれる微生物汚泥からグラニュールを生成する工程(グラニュール生成工程)と、生成したグラニュールに付着する微小動物により、グラニュールが捕食処理される工程(捕食処理工程)と、を備える。以下、汚泥減容化槽4における汚泥減容化処理について説明する。
On the other hand, sludge volume reduction processing for reducing the volume of microbial sludge is performed in the sludge
(グラニュール生成工程)
微生物汚泥のグラニュール化は、図6に示すように、注入工程S1、散気工程S2、静置工程S3及び排出工程S4からなる基本周期を繰り返す半回分式処理によって行われるものである。以下、各工程について説明する。
(Granule production process)
As shown in FIG. 6, the granulation of microbial sludge is performed by a semi-batch process that repeats the basic period composed of the injection step S1, the air diffusion step S2, the stationary step S3, and the discharge step S4. Hereinafter, each step will be described.
注入工程S1では、図2に示すように、微生物汚泥を含有する被処理液を槽41に導入する。図2は、グラニュール生成工程の基本周期(後述)を少なくとも1回実施後、被処理水及び有機性排水を再び各ライン(ラインL5,ラインL8a,分岐ラインL3a)から注入している状態を示している。活性汚泥Gのハッチングは、微生物汚泥G1やそれが粒状化したグラニュールG2が沈殿し堆積した状態を示すものである。
In the injection step S1, as shown in FIG. 2, a liquid to be treated containing microbial sludge is introduced into the
微生物汚泥の集合体であるグラニュールを生成するには、微生物汚泥を含有する被処理液を槽41に導入する必要がある。ここでは、ラインL5を通じて供給される曝気液及びラインL8から分岐したラインL8aを通じて供給される返送汚泥を被処理液とする。ラインL5及び分岐ラインL3aの途中にそれぞれ配設されたバルブを開き、両流体を槽41内に導入する。
In order to generate granules which are aggregates of microbial sludge, it is necessary to introduce a liquid to be treated containing microbial sludge into the
なお、汚泥減容化槽4における被処理液は、曝気液及び返送汚泥のいずれか一方であってもよく、これらの混合液であってもよい。ただし、微生物汚泥の濃度が高い返送汚泥と同濃度が低い曝気液とを適宜混合し、グラニュール化に適した濃度となるように調整したものを被処理液とすることが好ましい。
In addition, the to-be-processed liquid in the sludge
一方、槽41に分岐ラインL3aを通じて有機性排水を導入する。有機性排水に含まれる栄養分によって被処理液中の微生物汚泥を活性化して、グラニュール化を促進するためである。被処理液に対する有機性排水の添加量は、被処理液1体積部に対して有機性排水1〜3体積部とすることが好ましい。有機性排水の添加量が1体積部未満であると、微生物汚泥が十分に活性化されず、グラニュール化の進行速度が低くなりやすい。他方、有機性排水の添加量が3体積部を超えると、栄養源が過剰となり、槽41内において細菌類が増殖すると共に、これらを捕食する微小動物の増殖が阻害されやすくなる。
On the other hand, organic wastewater is introduced into the
続く、散気工程S2では、図3に示すように、ブロア45を駆動して散気球43に送風し、散気球43から散気せしめて槽41内の液体を曝気する。グラニュールG2を効率的に生成させる観点から、槽41内の循環流速が0.5〜10m/分程度となるように散気量を調整することが好ましい。微生物汚泥G1は上記範囲の循環流速で流動する過程で集合して小さなグラニュールを形成し、次第に成長する。
In the subsequent aeration step S2, as shown in FIG. 3, the
散気工程S2の後の静置工程S3では、図4に示すように、ブロア45を停止して曝気を止めて静置する。これにより、槽41内の液体中に浮遊する固形物(活性汚泥G)が沈降し、槽41の底部に活性汚泥Gが堆積する。続いて、排出工程S4では、図5に示すように、上澄み液である処理水WをラインL10から排出する。
In the stationary step S3 after the air diffusing step S2, as shown in FIG. 4, the
上記注入工程S1、散気工程S2、静置工程S3及び排出工程S4からなる基本周期を繰り返す。基本周期を繰り返すことで、散気工程S2で曝気された際に、微生物汚泥G1が自己造粒して粒径の大きなグラニュールG2が生成される。生成するグラニュールG2の粒径は処理条件により変化するが、通常、0.5mmから数mm程度である。 The basic cycle consisting of the injection step S1, the air diffusion step S2, the stationary step S3, and the discharge step S4 is repeated. By repeating the basic period, when aeration is performed in the aeration step S2, the microbial sludge G1 is self-granulated to generate granules G2 having a large particle size. The particle size of the granules G2 to be produced varies depending on the processing conditions, but is usually about 0.5 mm to several mm.
注入工程S1、散気工程S2、静置工程S3及び排出工程S4のうち、注入工程S1及び排出工程S4に要する時間は装置の規模(槽41の内容積等)に依存する。一方、散気工程S2及び静置工程S3に要する時間は装置の規模に対する依存性は低い。例えば、散気工程S2における曝気時間は、数時間から24時間程度とすればよく、静置工程S3における静置時間は数十分から数時間程度とすればよい。
Of the injection step S1, the diffusion step S2, the stationary step S3, and the discharge step S4, the time required for the injection step S1 and the discharge step S4 depends on the scale of the apparatus (the internal volume of the
上記基本周期を繰り返すグラニュール生成工程では、注入工程S1において有機性排水が分岐ラインL3aを通じて供給される。したがって、微生物汚泥G1には、有機性排水に含有されている栄養源(有機物)がパスル的に付与されることとなる。そのため、微生物汚泥G1にとっては、栄養が豊富にある状態(飽食状態)と栄養が不足している状態(飢餓状態)とが繰り返えされることになる。このように、飢餓状態を経た後に飽食状態となると、微生物汚泥G1がより多くの栄養素を摂取するので、細胞外ポリマーが形成され易く、微生物汚泥G1が自己造粒し易くなっている。 In the granule production process that repeats the above basic period, the organic waste water is supplied through the branch line L3a in the injection process S1. Therefore, the nutrient source (organic matter) contained in the organic waste water is given to the microbial sludge G1 in a pulsed manner. Therefore, for the microbial sludge G1, a state in which nutrition is abundant (satiated state) and a state in which nutrition is insufficient (starvation state) are repeated. As described above, when the stagnation state is reached after the starvation state, the microbial sludge G1 ingests more nutrients, so that an extracellular polymer is easily formed, and the microbial sludge G1 is easily self-granulated.
(捕食処理工程)
上記のようにして槽41内にグラニュールG2が形成されると、曝気液や返送汚泥に含まれている微小動物がグラニュールG2に付着する。付着した微小動物はグラニュールG2の表面や内部で増殖し、微生物汚泥G1の集合体であるグラニュールG2を捕食して消化する(捕食処理工程)。特に、微小動物は酸素の存在下、捕食活動が活発となるため、主に散気工程S2においてグラニュールG2が捕食される。
(Predation process)
When the granule G2 is formed in the
上記の通り、汚泥減容化槽4においては、微生物汚泥のグラニュール化とグラニュール(被捕食グラニュール)の捕食処理とが同時に進行することとなる。グラニュールG2の生成量と微小動物による捕食量とをバランスさせて、グラニュールG2の粒径が所定値以上を維持するようにすることで、微生物汚泥G1の減容化を安定的に行うことができる。
As described above, in the sludge
通常、微小動物に微生物汚泥を捕食させた場合、捕食された微生物汚泥の30〜40%が微小動物に変換される。これは、捕食処理された微生物汚泥100体積部から微小動物30〜40体積部生じることを意味する。つまり、汚泥減容化槽4において微小動物にグラニュールを捕食させることによって、60〜70%の微生物汚泥の減容化を達成し得る。
Usually, when microbial sludge is preyed on by a micro animal, 30 to 40% of the predated microbial sludge is converted into a micro animal. This means that 30 to 40 parts by volume of micro animals are produced from 100 parts by volume of the microbial sludge subjected to predation treatment. In other words, 60 to 70% of microbial sludge volume reduction can be achieved by precipitating granules in the sludge
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の上記実施形態に限定されず、下記のようなものであってもよい。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, it is not limited to the said embodiment of this invention, The following may be sufficient.
上記実施形態においては、内筒42を備える汚泥減容化槽を例示したが、エアリフト作用によって槽41内に循環流を発生できれば、これに限定されるものではない。例えば、内筒42の代わりに槽41内に仕切り板等を設けて、循環流の流路を設けてもよい。また、内筒42や仕切り板等を槽41内に設けなくてもよい。
In the said embodiment, although the sludge volume reduction tank provided with the
また、槽41内の微生物汚泥に対する栄養源供給手段は、有機性排水添加用のラインL3aに限定されず、例えば、有機物や窒素源などの栄養源を含有する液状や粉末状の栄養剤を添加する手段を汚泥減容化槽4に付設してもよい。
Further, the nutrient source supply means for the microbial sludge in the
さらに、曝気槽2として、槽内が隔壁によって複数の領域に分割された横流式のものを例示したが、完全混合型曝気槽を採用してもよい。また、曝気槽2の代わりに、嫌気槽、無酸素槽、好気槽などを一体的に備える生物処理槽を採用してもよい。このような生物処理槽はA2O法と呼ばれる活性汚泥法に用いられるものであり、脱窒処理及び脱リン処理も行うことができる。
Further, as the
また、有機性排水の処理を以下のように実施してもよい。例えば、上記実施形態においては、グラニュールG2の粒径を所定値以上に維持するように処理する場合を例示したが、グラニュールG2を生成させた後、散気球43から散気を長時間継続して行ってもよい。それにより、グラニュールG2が微細な汚泥になるまで微小動物に捕食させてもよい。
Moreover, you may implement the process of organic waste_water | drain as follows. For example, in the above-described embodiment, the case where the particle size of the granule G2 is processed so as to be maintained at a predetermined value or more is illustrated. However, after the granule G2 is generated, the aeration is continued from the
グラニュールG2が微細な汚泥になるまで捕食されると、微小動物はこれに付着できなくなり、処理液水W中に浮遊した状態となる。そうすると、ラインL10からは微小動物を多く含む処理液が排出されるようになる。かかる場合は、処理液水Wを嫌気消化槽に移送し、これを嫌気条件下にて処理することが好ましい。微小動物は細菌類に比べて嫌気条件下で容易に死滅し、可溶化されて酸生成細菌によって有機酸等に変換される。このような微小動物の可溶化や有機酸発酵処理を行うことにより、余剰汚泥の一層の減容化を図ることができる。嫌気消化槽での処理を経た処理液は、例えば曝気槽2にラインを通じて移送すればよい。なお、その後も継続して微生物汚泥の減容化を行う場合は、汚泥減容化槽4においてグラニュール生成工程を再度実施すればよい。
If the granule G2 is preyed until it becomes fine sludge, the minute animal can not adhere to it and floats in the treatment liquid water W. Then, the treatment liquid containing a large amount of minute animals is discharged from the line L10. In such a case, it is preferable to transfer the treatment liquid water W to an anaerobic digester and treat it under anaerobic conditions. Small animals die more easily under anaerobic conditions than bacteria, and are solubilized and converted into organic acids and the like by acid-producing bacteria. By carrying out such solubilization of micro animals and organic acid fermentation treatment, it is possible to further reduce the volume of excess sludge. What is necessary is just to transfer the process liquid which passed through the process in an anaerobic digester through the line to the
汚泥減容化槽4からの微小動物を処理する手段としては上記のような嫌気消化槽に限定されず、嫌気消化槽の代わりに微小動物破砕装置を使用してもよい。微小動物粉砕装置としては、カッター付ポンプ、ハイスピードミキサー、食品廃棄物用ディスポーザ、高圧ノズル噴射装置などが挙げられる。
The means for treating the micro animals from the sludge
さらに、繰り返し行う基本周期の各注入工程S1においては、槽41内の液体の物性等に応じて、被処理液のみを導入したり、有機性排水のみを導入したりしてもよい。
Furthermore, in each injection process S1 of the basic cycle to be repeated, only the liquid to be treated may be introduced or only the organic waste water may be introduced according to the physical properties of the liquid in the
10…排水処理装置、1…最初沈殿池、2…曝気槽(生物処理槽)、3…最終沈殿池(固液分離装置)、4…汚泥減容化槽、41…槽、42…内筒、43…散気球、45…ブロア、G…活性汚泥、G1…微生物汚泥、G2…グラニュール、L3…ライン(供給ライン)、L3a…分岐ライン(栄養源供給手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
微生物汚泥を収容しており前記有機性排水を生物処理する生物処理槽と、
前記生物処理槽から排出される生物処理液の少なくとも一部が供給され、当該生物処理液から前記微生物汚泥を含有する分離汚泥を分離回収する固液分離槽と、
前記生物処理槽からの前記生物処理液の一部及び/又は前記固液分離槽からの前記分離汚泥の少なくとも一部が被処理液として供給され、前記被処理液に含まれる前記微生物汚泥が集合して粒状化したグラニュールを生成すると共に、前記微生物汚泥を捕食する微小動物が前記グラニュールに付着してなる被捕食グラニュールを収容する汚泥減容化槽と、
を備えることを特徴とする排水処理装置。 In wastewater treatment equipment for treating organic wastewater,
A biological treatment tank containing microbial sludge and biologically treating the organic waste water;
A solid-liquid separation tank in which at least a part of the biological treatment liquid discharged from the biological treatment tank is supplied, and the separated sludge containing the microbial sludge is separated and recovered from the biological treatment liquid;
A part of the biological treatment liquid from the biological treatment tank and / or at least a part of the separated sludge from the solid-liquid separation tank is supplied as a liquid to be treated, and the microbial sludge contained in the liquid to be treated is assembled. And a granulated granule, and a sludge volume reducing tank that accommodates the prey granule formed by adhering to the granule microanimals that prey on the microbial sludge,
A wastewater treatment apparatus comprising:
微生物汚泥によって前記有機性排水を生物処理する生物処理工程と、
前記生物処理で得られる生物処理液の少なくとも一部を分離液と分離汚泥とに固液分離する固液分離工程と、
前記生物処理液の一部及び/又は前記分離汚泥の少なくとも一部を被処理液とし、当該被処理液に含まれる前記微生物汚泥が粒状となるように処理してグラニュールを生成するグラニュール生成工程と、
前記グラニュールに付着する微小動物により、前記グラニュールが捕食される捕食処理工程と、
を備えることを特徴とする排水処理方法。 In the wastewater treatment method for treating organic wastewater,
A biological treatment process for biologically treating the organic wastewater with microbial sludge;
A solid-liquid separation step in which at least a part of the biological treatment liquid obtained by the biological treatment is separated into a separated liquid and separated sludge;
Granule generation in which a part of the biological treatment liquid and / or at least a part of the separated sludge is treated liquid, and the microbial sludge contained in the treated liquid is processed to be granular to generate granules. Process,
A predation process in which the granules are preyed on by the micro animals adhering to the granules;
A wastewater treatment method comprising:
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