JP2015512335A - ハイブリッド汚水処理 - Google Patents
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Abstract
Description
そのフロック状の構造に起因して、活性汚泥の沈降特性は、プラントが良好に動作されているときでさえも、比較的に不十分である。これは、大型の最終クラリファイヤーに対する必要性を結果として生じさせ、したがって、高い構築コストと、大きいプラント設置面積とを結果として生じさせる。したがって、過去には、多くの改善が、分離技法の改善を実現することに焦点を合わせていた。それらのうちの1つは、メンブレンバイオリアクター(MBR)の中で処理された水から活性汚泥を分離するために、精密濾過を使用することである。別の1つは、バイオマス沈降特性を改善するために、化学薬品を加えることである。WO96/14912では、ガスを抽出することによって、および、より高いバイオマス密度を生成させることによって、活性汚泥の沈降特性を改善する方法が記載されている。不十分に沈降する汚泥を選択的に引き出す方法が、EP1627854に記載されている。
CASプロセスは、比較的に低いMLSSの濃度(典型的に、3〜5gMLSS/L)に制限される。より高いMLSSの濃度は、最終クラリファイヤーの中での好ましくない長期の汚泥保持につながり、特に、平均流体フローよりも高い条件の間に、潜在的な汚泥流失につながる。MLSSのレベルを増加させる最新技術の対策は、沈降の代わりに、汚泥/水分離(メンブレンバイオリアクター)のために精密濾過を適用すること、または、例えば、WO03/068694に記載されているように、バイオマス濃度を向上させるために、浸水したキャリアー材料を使用することに焦点を合わせている。
CASプロセスは、浮上の定期的な発生と同時に起こり、または、「バルキング汚泥」(活性汚泥フロックの中のフィラメント状微生物の増殖の増加によって引き起こされる現象)を沈降させることが非常に困難である。典型的な対抗する対策は、主としてフィラメント状有機体を破壊するための化学的な酸化、または、活性汚泥の前に特殊なバイオマス選択反応器(その中で、フィラメント状微生物の増殖が低減される)を使用することを含む。
栄養分除去のためのCASプロセスは、典型的に、5〜15日間のシステムの中で、規定の活性汚泥滞留時間とともに設計される。この時間期間は、低い増殖速度を有する好ましい種の微生物の蓄積に対する制限を設定し、それは、処理システムの中で維持され得ない。汚泥滞留時間を拡張させるための対策は、メンブレンバイオリアクターと、付着増殖のために浸水したキャリアー材料を加えることと、バイオオーグメンテーションを使用することとを含む。これらのバイオオーグメンテーションプロセスでは、特定の微生物個体数が培養され、バイオオーグメンテーション反応器の中で固定化されることが多い。例えば、EP0562466に記載されているように、反応器は、特定の基質を給送されるか、または、汚水処理設備からの廃棄物側方ストリームを統合し、次いで、CASシステムに投与される。そのような原位置(in-situ)バイオオーグメンテーションプロセスの別の例が、WO00/05177に記載されている。WO00/05177は、活性汚泥マトリックスの中の特定の有機体を増やすための外部バイオオーグメンテーション反応器を記載している。
Claims (16)
- フロック状の好気性バイオマスを使用して、汚水に活性汚泥プロセスを受けさせることを備える汚水処理プロセスであって、前記汚水の一部分は、前記活性汚泥プロセスと並列に動作され、好気性粒状バイオマスを使用する粒状バイオマスプロセスへ給送され、前記粒状バイオマスプロセスから流れ出る前記バイオマスの一部分は、前記活性汚泥プロセスへ給送され、ここにおいて、前記活性汚泥プロセスへ給送される前記バイオマスの前記一部分は、前記活性汚泥プロセスへ給送されない前記粒状バイオマスプロセスの前記バイオマスの前記一部分よりも低い沈降速度を有していることを特徴とする、汚水処理プロセス。
- 前記好気性粒状バイオマスが、30分の沈降の後に1gの懸濁によって占有されるミリリットルの体積として定義され、70ml/g未満、好ましくは50ml/g未満である汚泥容量指標と、少なくとも3m/hの、好ましくは、10m/hと50m/hとの間の沈降速度と、少なくとも0.2mmの、好ましくは、0.4mmと3mmとの間の平均粒子サイズとのうちの1つまたは複数によって特徴付けられる、請求項1に記載のプロセス。
- 前記フロック状の好気性バイオマスが、30分の沈降の後に1gの懸濁によって占有されるミリリットルの体積として定義され、70ml/gを超え、より具体的には、90ml/gと150ml/gとの間の汚泥容量指標と、3m/h未満の、より具体的には、0.5m/hと1.5m/hとの間の沈降速度と、0.2mm未満の、とりわけ未満0.1mmの平均粒子サイズとのうちの1つまたは複数によって特徴付けられる、請求項1または2に記載のプロセス。
- 前記活性汚泥へ給送される、前記粒状バイオマスプロセスから流れ出る前記バイオマスの前記一部分が、30分の沈降の後に1gの懸濁によって占有されるミリリットルの体積として定義され、40ml/gと90ml/gとの間の、好ましくは、50ml/gと90ml/gとの間の汚泥容量指標と、1.5m/hと10m/hとの間の、好ましくは、3m/hと10m/hとの間の沈降速度と、0.1mmと0.4mmとの間の平均粒子サイズとのうちの1つまたは複数によって特徴付けられる、請求項1〜3までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記好気性粒状バイオマスが、5分の沈降の後に1gの懸濁によって占有されるミリリットルの体積として定義され、150ml/g未満、好ましくは、100ml/g未満である汚泥容量指標によって特徴付けられる、請求項1〜4までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記フロック状の好気性バイオマスが、5分の沈降の後に1gの懸濁によって占有されるミリリットルの体積として定義され、250ml/gを超える汚泥容量指標によって特徴付けられる、請求項1〜5までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記粒状バイオマスプロセスが、(a)処理された水を反応器から放出しながら、前記反応器の中の前記好気性粒状バイオマスに汚水を加えるステップと、(b)前記反応器の中の前記汚水の酸素レベルを0.2mg/lと5mg/lとの間に維持しながら、酸素含有ガス、とりわけ、空気を前記反応器へ供給するステップと、(c)前記粒状バイオマスが沈降することを可能にするステップと、(d)前記反応器から前記バイオマスの一部分を引き出し、それを前記活性汚泥プロセスへ少なくとも部分的に給送するステップとの連続したステップによって動作させられ、ここにおいて、引き出された前記バイオマスの平均粒子サイズが、前記反応器の中に残っている前記バイオマスの平均粒子サイズよりも小さい、請求項1〜6までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記粒状バイオマスプロセスが、(a)反応器の中の前記好気性粒状バイオマスに汚水を加えるステップと、(b)前記反応器の中の前記汚水の前記酸素レベルを0.2mg/lと5mg/lとの間に維持しながら、酸素含有ガス、とりわけ空気を前記反応器へ供給するステップと、(c)前記粒状バイオマスが沈降することを可能にするステップと、(d)前記反応器からの前記バイオマスの引き出し部分を含む、処理された水を前記反応器から放出し、それを前記活性汚泥プロセスへ少なくとも部分的に給送するステップとの連続したステップによって動作させられ、ここにおいて、引き出された前記バイオマスの平均粒子サイズが、前記反応器の中に残っている前記バイオマスの平均粒子サイズよりも小さい、請求項1〜7までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 粒状バイオマスプロセスが、上昇流モードで動作させられ、ここにおいて、ステップ(a)の中の前記汚水が、底部から供給され、前記処理された水を置換し、前記処理された水は、前記反応器の上部から同じステップの中で放出され、ステップ(b)の中の前記酸素含有ガスが、前記反応器の前記底部に供給され、ステップ(d)において、より小さい粒子サイズを有する前記バイオマスが、底部から上部へ、前記反応器の高さの30%と90%との間において引き出される、請求項7に記載のプロセス。
- 前記粒状バイオマスプロセスへ給送される前記汚水の前記一部分と、前記活性汚泥プロセスへ給送される前記汚水の前記一部分との比が、前記汚水供給の品質に応じて制御され得、5:95と75:25との間で、とりわけ、10:90と50:50との間で選択される、請求項1〜9までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記汚水が、1リットル当たりのCODとして表現したときに、10mgと8gとの間のレベルで有機廃棄物を含有し、および/または、1リットル当たり0.2mgと1000mgとの間の、とりわけ、1リットル当たり1mgと75mgとの間のレベルの合計の窒素(アンモニアおよび/または他の窒素化合物として)を含有し、および/または、1リットル当たり0.05mgと500mgとの間の、とりわけ、1リットル当たり1mgと15mgとの間の合計のリン(ホスフェートおよび/または他のリン化合物として)を含有する、請求項1〜10までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記活性汚泥プロセスが、2つ以上の処理トレインを備えることを特徴とする、請求項1〜11までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記粒状バイオマスプロセスが、1つの処理トレインを備えることを特徴とする、請求項1〜12までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記粒状バイオマスプロセスが、2つ以上の処理トレインを備えることを特徴とする、請求項1〜13までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記活性汚泥プロセスから導き出され、初期の汚水よりも高い栄養分レベルを含有する側方ストリームプロセスの少なくとも一部分が、前記粒状バイオマスプロセスへ返送されることを特徴とする、請求項1〜14までのいずれか一項に記載のプロセス。
- 液体入口部、液体出口部、およびガス入口部を備える活性汚泥反応器(3)と、前記反応器の前記底部に液体入口部を備え、前記反応器(4)の高さの少なくとも3分の1に1つまたは複数の液体出口部を備え、前記反応器の前記底部にガス入口部を備える粒状バイオマス反応器(4)と、前記粒状バイオマス反応器(4)の出口部を前記活性汚泥反応器(3)の入口部に接続する液体ラインと、汚泥出口部および浄化された液体出口部を有する、前記活性汚泥反応器(3)の液体出口部に接続されているセパレーター(5)とを備え、前記活性汚泥反応器(3)の前記液体入口部と前記粒状バイオマス反応器(4)の前記液体入口部とへの前記相対的な液体フローを調節するためのデバイスをさらに備える、請求項1〜15までのいずれか一項に記載のプロセスを実施するための装置。
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