JP2014124625A - 排水処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】排水を流入させる流入工程、排水中の処理対象物質を微生物汚泥により生物学的に処理する生物処理工程、前記微生物汚泥を沈降させる沈降工程、処理水を排出させる排出工程を繰り返して行う半回分式反応槽14を用いた排水処理方法であって、前記生物処理工程から前記沈降工程の間で、且つ半回分式反応槽14内に前記微生物汚泥が分散している条件下で、前記微生物汚泥の一部を半回分式反応槽14から引き抜く汚泥引き抜き工程を備える。
【選択図】図1
Description
排水貯留槽10内の排水が、排水流入ライン12から半回分式生物処理反応槽14に流入する。ここで、半回分式生物処理反応槽14内にグラニュール汚泥を容易に形成することができる点で、1バッチあたりの排水流入率を適切に制御することが望ましい。例えば、1バッチあたりの排水流入率(半回分式槽14の体積に対する1バッチあたりの排水流入率=(1バッチあたりの排水流入量)/(半回分式槽14有効容積))は排水のBODもしくはTN(全窒素)濃度から計算される。例えば、排水流入率をBOD基準とするか、TN基準とするかはC/N比(排水中の炭素と窒素の比)によって選定することができる。C/N比が1.3以上の場合にはBODを基準として、1.3よりも小さい場合にはTNを基準として排水流入率を決定することが好ましい。また、例えば、排水が半回分式槽14内に流入して希釈された反応液中の濃度が、BOD基準とした場合50mgO/L以上(より望ましくは70mgO/L以上)、TN基準とした場合30mgN/L以上(より望ましくは50mgN/L以上)となるように、排水流入率を設定することが望ましい。
半回分式生物処理反応槽14内には、微生物(汚泥も含む)が滞留しており、半回分式生物処理反応槽14内に流入した排水中の処理対象物質と微生物汚泥とが接触し、処理対象物質が分解され処理される(生物処理)。半回分式生物処理反応槽14内での生物処理反応は、嫌気(無酸素)条件のみ、好気条件のみ、嫌気(無酸素)−好気交互運転のいずれでもよい。しかし、汚泥の増殖速度が高くなる点、グラニュール形成速度が高くなる点からは好気条件を含む条件が好ましく、グラニュールを安定に形成できる点からは、嫌気(無酸素)条件を含む条件が好ましいため、嫌気(無酸素)−好気条件を含むような条件設定が望ましい。処理対象となる物質は、例えば、有機物、アンモニア性窒素、硝酸態窒素等の窒素含有物質等であり、有機物は微生物との接触により、二酸化炭素まで分解され、窒素含有物質等は微生物との接触により、窒素ガスにまで分解される。
生物処理後、半回分式生物処理反応槽14内の微生物汚泥を沈降させる。沈降時間は、沈降性の悪い汚泥を積極的に排出するとともに、沈降性の優れた汚泥を槽内に維持するため、例えば、槽内の水面から汚泥排出部(本実施形態では、半回分式槽14と処理水排出ライン16との接続点)までの距離と汚泥の沈降速度とから計算され、通常は4分/mから15分/m(より望ましくは5分/mから10分/m)の間で設定される。この沈降時間は、生物処理の際の攪拌(曝気による攪拌等も含む)及び後述する汚泥の引き抜きの際の攪拌を停止してから汚泥を沈降させる時間である。この沈降時間は、生物処理の際の攪拌(曝気による攪拌等も含む)及び後述する汚泥の引き抜きの際の攪拌を停止してから汚泥を沈降させる時間である。
通常の処理においては微生物汚泥の脱水や運搬を容易にするため、上記のように微生物汚泥を沈降させた後、半回分式槽14の底部に堆積した汚泥の引き抜きを実施する。しかし、本実施形態においては、上記生物処理から汚泥の沈降までの間であって、半回分式槽14内に微生物汚泥が分散している条件下で、汚泥の引き抜きを実施する。引き抜かれた汚泥は、処理水排出ライン16を経由して汚泥排出ライン18を通り、系外へ排出される。本明細書において、半回分式槽14内に微生物汚泥が分散している条件とは、引き抜き汚泥の濃度が半回分式槽14内の平均濃度の±30%以内であることを示す。このように、半回分式槽14内に微生物汚泥が分散している条件下で、汚泥の引き抜きを実施することにより、半回分式槽14の底部に堆積した状態で、汚泥の引き抜きを実施した場合と比べて、低濃度の汚泥を引き抜くことになるが、汚泥排出ライン18の閉塞を抑制することが可能となり、安定して汚泥の引き抜きを実施することが可能となる。また、半回分式槽14内に微生物汚泥が分散している条件下で、汚泥の引き抜きを実施することにより、半回分式槽14の底部に堆積した状態で、汚泥の引き抜きを実施した場合と比べて、汚泥排出ライン18に汚泥が残留することが抑制される。汚泥排出ライン18に汚泥が残留すると、汚泥の活性が低下する場合がある。例えば、引き抜いた汚泥を他の処理系列で利用する場合、本実施形態では、汚泥排出ラインに汚泥が残留することはほとんどないため、高い活性を維持したままの汚泥が、他の処理系列に供給される。その結果、他の処理系列では十分な処理効率が得られるという利点がある。
生物処理中に汚泥を引き抜く場合、好気条件で運転をしていれば、曝気により槽内の排水は攪拌されており、また、嫌気条件であっても、攪拌機22により槽内の排水は攪拌されているため、半回分式槽14内に微生物汚泥が分散している条件を満たしている。しかし、排水の流入直後は未処理の処理対象物質が多く残存しているため、汚泥の引き抜きと共に未処理物質も引き抜かれて後段への負荷が増大する場合がある。この点を考慮すると、生物処理工程時間の75%経過以降に汚泥の引き抜きを実施することが望ましい。生物処理工程時間は、汚泥負荷を加味し、処理対象物質の濃度が十分低下するように設定される。
汚泥の沈降の間に汚泥の引き抜きを実施してもよい。この場合、半回分式槽14内は、攪拌されていない状態であるが、前述したように、引き抜き汚泥濃度が、半回分式槽14内の平均汚泥濃度の±30%以内でとなるように汚泥を引き抜けばよい。汚泥の引き抜きは、実際に水面の汚泥濃度を測定しながら、実施してもよいし、予め経過時間に対する水面の汚泥濃度変化を求め、その時間に基づいて実施してもよい。また、沈降して濃縮された汚泥を希釈しながら引き抜いてもよい。
汚泥の引き抜き、及び汚泥の沈降が終了した後、半回分式槽14内の処理水を処理水排出ライン16から取り出し、処理水槽20に供給する。
BOD処理(好気条件での処理)、及び硝化と脱窒の窒素処理(嫌気条件での処理)を行う反応槽を備える排水処理装置において、サイクルタイム(排水の流入から処理水の排出まで)を18時間とし、生物処理工程時間(無酸素時間+好気時間)の75%経過後に曝気により攪拌されている状態で、反応槽内の汚泥の一部を汚泥排出ラインから引き抜いた。汚泥排出ライン内には、残留汚泥がほとんどなく、引き抜いた汚泥に5mgN/LとなるようにNH4−Nを添加した上で、酸素消費速度の測定を行った。また、別途引き抜き汚泥のSS濃度および反応槽内のMLSS濃度の測定を実施した。その結果を表1に示す。
汚泥の引き抜きにおいて、沈降工程後、攪拌無しの状態で、反応槽の底部に堆積した汚泥の一部を汚泥排出ラインから引き抜いた。汚泥排出ラインには、かなりの汚泥が残留しており、次のサイクルでの汚泥引き抜き時に、汚泥排出ライン内の残留汚泥をサンプリングし、その残留汚泥に5mgN/LとなるようにNH4−Nを添加した上で、酸素消費速度の測定を行った。また、実施例と同様に引き抜き汚泥のSS濃度の測定を行った。その結果を表1に示す。
Claims (6)
- 排水を流入させる流入工程、排水中の処理対象物質を微生物汚泥により生物学的に処理する生物処理工程、前記微生物汚泥を沈降させる沈降工程、処理水を排出させる排出工程を繰り返して行う半回分式反応槽を用いた排水処理方法であって、
前記生物処理工程から前記沈降工程の間で、且つ前記半回分式反応槽内に前記微生物汚泥が分散している条件下で、前記微生物汚泥の一部を前記反応槽から引き抜く汚泥引き抜き工程を備えることを特徴とする排水処理方法。 - 前記汚泥引き抜き工程は、前記生物処理工程時間の75%が経過してから前記沈降工程までの間に行われることを特徴とする請求項1記載の排水処理方法。
- 前記排水を連続式反応槽に連続的に流入させながら、排水中の処理対象物質を微生物汚泥により生物学的に処理する連続式生物処理工程と、
前記連続式反応槽から排出される処理水から前記微生物汚泥を固液分離する固液分離工程と、
前記汚泥引き抜き工程で引き抜かれた汚泥を前記連続式反応槽に供給する供給工程と、を更に備えることを特徴とする請求項1又は2記載の排水処理方法。 - 前記固液分離工程では、沈殿槽を用いて前記微生物汚泥の固液分離が行われ、
前記供給工程における汚泥の供給量は前記沈殿槽の容積の1/2以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の排水処理方法。 - 前記供給工程における汚泥の供給速度は、前記連続式反応槽に流入する排水の流入速度の1/20以上1/2以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の排水処理方法。
- 前記供給工程において前記汚泥を前記連続式反応槽に供給している間、前記連続式反応槽への前記排水の流入を停止するか又は排水の流入量を所定量低下させることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の排水処理方法。
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