JP2009125636A

JP2009125636A - 汚泥処理方法

Info

Publication number: JP2009125636A
Application number: JP2007301472A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Miyano; 悦甫宮野
Original assignee: TORASUTO KIKAKU KK
Current assignee: TORASUTO KIKAKU KK
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2009-06-11

Abstract

【課題】脱水・乾燥の前処理を行うことにより、泥水の固液分離・脱水・乾燥を容易にし、経済的効果も高い活性汚泥の固液分離方法を提供すること。
【解決手段】本発明の汚泥処理方法は、下水処理、し尿処理、食品加工工程によって生じる残渣処理などを、微生物による生物処理を行い、生物処理の後に汚泥の脱水・乾燥処理を行う汚泥処理方法であって、脱水・乾燥処理を行う前に、微生物を死滅させる微生物死滅処理８を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、下水処理、し尿処理、食品加工工程によって生じる残渣処理などを、微生物による生物処理を行い、生物処理の後に汚泥の脱水・乾燥処理を行う汚泥処理方法に関する。

従来の汚泥処理を行う浄化施設について図２を用いて説明する。
まず、比較的沈みやすいものを取り除くために最初沈殿池１に汚水を流し込む。この最初沈殿池１で下部に沈んだ汚泥を沈殿槽２に、最初沈殿池１で沈殿物を取り除いた汚水を反応槽３にそれぞれ導く。
反応槽３では、汚水に活性汚泥を混入し、微生物の働きにより汚水中の有機物を分解処理する。反応槽３にて分解された汚泥（活性汚泥）は、最終沈殿池４に移される。
最終沈殿池４では汚泥を沈殿させ、上水は滅菌施設５にて消毒され、沈殿した汚泥は沈殿槽２に移される。
沈殿槽２では、沈殿させるとともに水分を減らし汚泥を濃縮する。濃縮された汚泥は汚泥消化槽６にて微生物による生物処理が行われる。
汚泥消化槽６にて微生物処理された汚泥は、汚泥脱水・乾燥処理施設７にて水分が除去され、その後肥料として利用、又は焼却処分される。
なお、従来の汚泥処理において、高周波加熱を脱水・乾燥に用いるものはすでに提案されている（特許文献１〜３）。
また、高周波を照射して汚泥細菌を死滅させた余剰汚泥を再び汚泥消化槽（生物処理槽）に返送することで余剰汚泥を削減するものがある（特許文献４）。
また、高周波加熱の後に発酵させることで、殺菌を確実に行わせるものがある（特許文献５）。
特開平１１−５７７９５号公報特開平１１−３４７５９４号公報特開２０００−４２５９７号公報特開２０００−１７２３９８号公報特開２０００−２６１８０号公報

しかし、従来の方法においては、固液分離・脱水を行うには時間とエネルギーを必要としている。また、泥に乾燥物を混合し含水率を低下させる方法もあるが、処理物の量を増やすことになるため経済的効果に乏しい。
現存する生物は、水と切り離した生存は考えられない。常に水と深い関係にある。近年は特に水質を良好に保つため水の浄化処理に多くのエネルギーと費用を費やしている。水質の浄化は、水中に存在している異物を取り除くことより始める。だが水と混濁した異物を除去するため異物と水の分離が最大の課題である。
課題を解決する為に諸設備が開発されているが、みな時間・エネルギー・費用を多く要している。水に対しての混濁した異物（固形物）と水とを容易に分離することが必要である。

そこで本発明は、脱水・乾燥の前処理を行うことにより、泥水の固液分離・脱水・乾燥を容易にし、経済的効果も高い活性汚泥の固液分離方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の汚泥処理方法は、下水処理、し尿処理、食品加工工程によって生じる残渣処理などを、微生物による生物処理を行い、前記生物処理の後に汚泥の脱水・乾燥処理を行う汚泥処理方法であって、前記脱水・乾燥処理を行う前に、前記微生物を死滅させる微生物死滅処理を行うことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の汚泥処理方法において、前記微生物死滅処理として高周波を用いることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の汚泥処理方法において、前記高周波として２．４５ＧＨｚの周波数を用いることを特徴とする。

本発明によれば、微生物を死滅させることで、水と固形物との間に微生物による介在が生じないため、容易に脱水・乾燥を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態による汚泥処理方法は、脱水・乾燥処理を行う前に、前記微生物を死滅させる微生物死滅処理を行うものである。本実施の形態によれば、微生物を死滅させることで、活性汚泥の個液分離を容易に行うことができる。
微生物死滅処理としては、高周波を用いることが適しており、特に２．４５ＧＨｚの周波数を用いることが好ましい。

以下、本発明の一実施例による汚泥処理方法について説明する。
図１は、本実施例による汚泥処理方法を示すフローチャートである。なお、図２と同一機能を有する処理工程については同一符号をつけて説明を省略する。
本実施例による汚泥処理方法は、汚泥消化槽６にて微生物処理された汚泥（活性汚泥）であって、汚泥脱水・乾燥処理施設７による処理を行う前段階の活性汚泥に対して、微生物死滅処理８を行う。微生物死滅処理８としては、高周波を用いることが適しており、特に２．４５ＧＨｚの周波数を用いることが好ましい。
高周波発振器を使用して高周波を発生させ、水分子を強制的に振動させる。その分子運動から熱エネルギーを発生させ、泥水を加熱して、泥中の微生物を死滅させる。微生物を死滅させることにより、微生物の核が保守している水分、また、核周辺の水分と固形物とが分離する。微生物は、８０℃〜１００℃以上の温度にて死滅する。また、膜や殻で覆われている微生物はマイクロ波にて破裂する。微生物死滅処理８は、バッチ処理・連続処理いずれでも稼働できるが、連続処理の方が効率がよい。

高周波照射後に静置することで、水中の泥水は、水と固形物と沈降泥水に分離する。分離した固形物・泥水は脱水することにより容易に分離することができる。また、微生物の死滅した固形物は、自然乾燥・機械乾燥においても容易に乾燥することができる。従来の脱水・固液分離・乾燥と比較した場合、時間的・エネルギー的においても非常に効率的であり、費用も軽減される。なお、分離・乾燥された有機物は、バイオマス燃料としても利用できる。

なお、汚泥消化槽６にて処理された活性汚泥は、電磁波処理を行うために、定量的に微生物死滅処理８に移送することが好ましい。
また、生物死滅処理能力に応じるため、汚泥消化槽６からの供給配管に流量計を設けて流量調整を行うことが好ましい。
高周波発振器は、処理量・処理物に応じた出力とし、微生物死滅処理８の処理槽は、高周波が槽外へ漏れないように密閉槽とする。
微生物死滅処理８で発生する臭気・蒸気は、専用の配管を通じて沈殿槽２へ送り込まれる。また、泥水も沈殿槽２へ送られる。
微生物死滅処理８の処理槽は、常に流量と温度を確保するため、汚泥消化槽６からの流量と高周波発振器の出力をコントロールし、また、遠方でも制御できる設備を有することが好ましい。

１ｋｇの泥水に、１．５ｋｗで３分間、高周波を照射することで微生物を死滅させることができた。加熱後の泥水は、処理する泥水により多少異なるが処理後８時間以内にて泥水が固液分離沈降する。圧力３０ｋｇ／ｃｍ^３のプレスにて処理後の泥水を脱水すると含水率４０％前後の固形物が得られる。固形物は８ｍ／ｍ程度に粉砕し、自然乾燥にて固形物の攪拌のみでも４８時間後には含水率２０％前後の乾燥物となる。加熱温度８０℃以上の泥水中の微生物は、処理前の３０％となり、１００℃以上の場合は、２％となる。一度処理された泥は、乾燥後加水しても処理前の混濁泥には戻らない。

微生物を死滅させることで、遠心分離方法における脱水効果は従来よりも高く、また、ろ過分離方法においても同様である。ベルトプレス等（圧搾ろ過）を用いて脱水を行った結果、含水率は、従来の４０％（ベルトプレスの一般的機器）の場合が３０％以下となり、また、乾燥においては、含水率３０％前後の脱水ケーキを粉砕した場合（８ｍ／ｍ前後）は、４８時間の自然乾燥（外気温度２５℃）で含水率２０％前後の乾燥状態となった。これは、泥中の微生物が電磁波による温度の上昇（８０℃〜１２０℃）と電磁波により微生物の膜や殻が破壊され、泥と水分が分離された結果である。

本発明は、下水処理、し尿処理、食品加工工程によって生じる残渣処理などを、微生物による生物処理を行い、生物処理の後に汚泥の脱水・乾燥処理を行う汚泥処理方法に適用できる。

本発明の一実施例による汚泥処理方法を示すフローチャート従来の汚泥処理方法を示すフローチャート

符号の説明

２沈殿槽
６汚泥消化槽
７汚泥脱水・乾燥処理施設
８微生物死滅処理

Claims

下水処理、し尿処理、食品加工工程によって生じる残渣処理などを、微生物による生物処理を行い、前記生物処理の後に汚泥の脱水・乾燥処理を行う汚泥処理方法であって、前記脱水・乾燥処理を行う前に、前記微生物を死滅させる微生物死滅処理を行うことを特徴とする汚泥処理方法。
前記微生物死滅処理として高周波を用いることを特徴とする請求項１に記載の汚泥処理方法。
前記高周波として２．４５ＧＨｚの周波数を用いることを特徴とする請求項２に記載の汚泥処理方法。