JP2016215154A - グラニュールの形成方法及びグラニュールの形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態に係るグラニュールの形成装置の一例の概略を図1に示し、その構成について説明する。グラニュール形成装置1は、半回分式反応槽10を備える。グラニュール形成装置1において、排水供給配管22が排水流入ポンプ12を介して半回分式反応槽10の排水流入口に接続されている。半回分式反応槽10の生物処理水排出口16に生物処理水配管24が生物処理水排出バルブ18を介して接続されている。半回分式反応槽10の内部の下部には、曝気用ポンプ14に接続された曝気装置26が設置されている。半回分式反応槽10にはpH計40が設置されている。pH計40は、制御装置20と電気的接続されており、制御装置20はpH計40により測定された半回分式反応槽10内のpH値を所定時間毎にモニタリングする。また、排水流入ポンプ12、生物処理水排出バルブ18、曝気用ポンプ14は、それぞれ制御装置20と電気的接続されており、制御装置20はポンプの作動・停止、バルブの開閉等を制御する。
排水流入ポンプ12が作動し、有機物含有排水が排水供給配管22を通して半回分式反応槽10に所定量流入される。
排水流入ポンプ12が停止するとともに、曝気用ポンプ14から空気等の酸素含有気体が半回分式反応槽10に供給され、半回分式反応槽10内で有機物含有排水中の処理対象物質が微生物汚泥により生物学的に処理される。生物反応は好気反応には限らず、空気等の供給は行わず、撹拌を行うことで無酸素反応を行うことも可能であるし、好気反応および無酸素反応を組み合わせてもよい。無酸素状態とは、溶存酸素は存在しないが、亜硝酸や硝酸由来の酸素等は存在している状態をいう。例えば、図2に示すように、モータ28、撹拌翼30、モータ28と撹拌翼30を接続するシャフト等により構成される撹拌装置を半回分式反応槽10に設置して、曝気用ポンプ14を停止して撹拌装置により撹拌を行えばよい。なお、撹拌装置は上記構成に制限されるものではない。
曝気用ポンプ14の停止後、所定の時間、静置状態にすることで半回分式反応槽10内の汚泥を沈降させる。
生物処理水排出バルブ18を開けることで、沈降工程で得られた上澄み水を生物処理水として生物処理水排出口16から生物処理水配管24を通して排出する。この場合、生物処理水排出バルブではなく、ポンプを用いて生物処理水を排出してもよい。
半回分式反応槽におけるグラニュール汚泥の形成は、1サイクルにおける反応槽内の有機物濃度勾配を繰り返すことが重要であり、反応槽内でのBOD濃度が高い時間(飽食時間)と、BOD濃度がほとんど0となっている時間(飢餓時間)が必要であると考えられている。そのため、生物処理工程の時間は、飽食時間と飢餓時間がそれぞれ適切に確保されるように設定されることが望ましい。しかし、一般的に、生物処理工程の時間は最初に設定した時間で固定されるため、有機物含有排水のBOD濃度等が変動し、例えば飽食時間が長くなると、十分な飢餓時間を確保することができなくなり、また例えば飽食時間が短くなると、飢餓時間が非常に長くなったりして、良好なグラニュールの形成が困難になる場合がある。良好なグラニュールを形成する観点から、反応槽に投入される有機物含有排水のBOD濃度をモニタリングして、生物処理工程の時間調整を行うことが考えられるが、BOD濃度の測定には時間が掛かるため、生物処理工程の時間調整にBOD濃度を用いることは現実的ではない。本実施形態では、半回分式反応槽内のpHをモニタリングして、生物処理工程の時間調整を行うことで、有機物含有排水のBOD濃度が変動しても、飽食時間と飢餓時間をそれぞれ適切に確保し、良好なグラニュールを形成することを可能とする。
半回分式反応槽の運転サイクルは下記のように行った。なお、運転前に、下水処理場から採取した活性汚泥を種汚泥として半回分式反応槽に投入した。
(1)流入/排出工程:排水を15分かけて半回分式反応槽に流入させるとともに、生物処理水排出口(排水の流入開始と同時に開となる電動弁を設置)より生物処理水を排出させた(図4参照)。
(2)生物処理工程:排水の流入を停止させると同時に生物処理水排出バルブを閉とし、反応槽下部に設置した曝気装置より空気を供給した。反応槽のpHを1分おきにモニタリングし、pHが2回連続で低下した後2回連続で上昇した時点より2分前の時点を変曲点の時刻(図3に示す変曲点Bの時刻)とした。そして、生物処理工程の開始(空気供給開始時点)から変曲点までの時間に対して2倍の時間を生物処理工程の時間として運転を行い、当該時間経過後、以下の沈降工程へ移行した。
(3)沈降工程:曝気装置からの空気の供給を停止させて15分間静置させ、反応槽内の汚泥を沈降させた。
以上(1)〜(3)の操作を繰り返しながら、30日間の連続運転を行った。
半回分式反応槽の運転サイクルは下記のように行った。なお、運転前に、下水処理場から採取した活性汚泥を種汚泥として半回分式反応槽に投入した。
(1)流入/排出工程:排水を15分かけて半回分式反応槽に流入させるとともに、生物処理水排出口(排水の流入開始と同時に開となる電動弁を設置)より生物処理水を排出させた(図4参照)。
(2)生物処理工程:排水の流入を停止させると同時に生物処理水排出バルブを閉とし、反応槽下部に設置した曝気装置より空気を供給した。排水のBOD濃度の変動(70〜180mg/L)に関わらず、生物処理工程の時間を240分に固定して運転を行い、240分後、以下の沈降工程へ移行した。
(3)沈降工程:曝気装置からの空気の供給を停止させて15分間静置させ、反応槽内の汚泥を沈降させた。
以上(1)〜(3)の操作を繰り返しながら、30日間の連続運転を行った。
SVI30(mL/g)=汚泥の占める体積率×10,000/MLSS
Claims (5)
- 有機物含有排水を流入させる流入工程と、前記有機物含有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と、前記微生物汚泥を沈降させる沈降工程と、前記生物学的に処理した生物処理水を排出させる排出工程とを繰り返して行ってグラニュールを形成する半回分式反応槽を用いたグラニュールの形成方法であって、
前記生物処理工程では、前記半回分子反応槽内のpHをモニタリングし、該モニタリングしたpHに関する情報に基づいて、前記生物処理工程の時間を調整することを特徴とするグラニュールの形成方法。 - 前記生物処理工程では、前記生物学的処理の際の有機物含有排水のpHをモニタリングし、生物処理工程の開始から、pHが低下した後上昇する変曲点までの時間に基づいて、前記生物処理工程の時間を調整することを特徴とする請求項1に記載のグラニュールの形成方法。
- 前記生物処理工程の時間は、生物処理工程の開始から、pHの低下した後上昇する変曲点までの時間に対して1.5〜2.5倍の範囲であることを特徴とする請求項2に記載のグラニュールの形成方法。
- 前記生物処理工程では、前記生物学的処理の際の有機物含有排水のpHをモニタリングし、生物処理工程の開始から、pHが上昇した後低下する変曲点までの時間に基づいて、前記生物処理工程の時間を調整することを特徴とする請求項1に記載のグラニュールの形成方法。
- 有機物含有排水を流入させる流入工程と、前記有機物含有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と、前記微生物汚泥を沈降させる沈降工程と、前記生物学的に処理した生物処理水を排出させる排出工程とを繰り返して行ってグラニュールを形成する半回分式反応槽と、
前記半回分式反応槽内のpHをモニタリングし、該モニタリングしたpHに関する情報に基づいて、前記生物処理工程の時間を調整する制御部と、を備えることを特徴とするグラニュールの形成装置。
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