JP2017213492A - Sludge treatment equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汚泥処理装置に関する。 The present invention relates to a sludge treatment apparatus.
一般的に、下水処理施設では、図3に示すように、有機物を含有する下水を生物反応槽20における活性汚泥法により浄化している。生物反応槽20で生じる汚泥の一部は汚泥分配槽30、汚泥返送ライン70を経由して生物反応槽20に戻される一方、余剰汚泥は濃縮槽40で濃縮され、脱水装置110で水分が除去される。このように排出される余剰汚泥は、産業廃棄物扱いとなり、焼却されたり埋め立てに利用されたりしている。
Generally, in a sewage treatment facility, as shown in FIG. 3, sewage containing organic matter is purified by an activated sludge method in a
また、余剰汚泥の排出量は膨大になることから、近年では、濃縮された汚泥を更に減容化するなど、種々の対応が検討されている(例えば、特許文献1)。 In addition, since the amount of excess sludge discharged is enormous, various measures such as further reducing the volume of concentrated sludge have been studied in recent years (for example, Patent Document 1).
下水施設は大きな設備であり、それぞれの処理槽は屋外に配置されているため、自然環境による影響を受けやすい。特に冬場では、温度低下により活性汚泥(微生物)の活性が低下してしまい、汚泥の処理能力が低下してしまう。 The sewage facility is a large facility, and each treatment tank is located outdoors, so it is easily affected by the natural environment. Especially in winter, the activity of activated sludge (microorganisms) is reduced due to a decrease in temperature, and the treatment capacity of sludge is reduced.
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自然環境の影響を受けがたく、効率よく処理可能な汚泥処理装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above matters, and an object of the present invention is to provide a sludge treatment apparatus that is not easily affected by the natural environment and can be efficiently treated.
本発明に係る汚泥処理装置は、
最初沈殿池を経由して流入する汚水中の有機物を活性汚泥法によって処理する生物反応槽と、
前記生物反応槽で生じた活性汚泥を濃縮する濃縮槽と、
前記濃縮槽から流入する濃縮汚泥を減量する汚泥減量槽と、
前記生物反応槽及び前記汚泥減量槽の少なくともいずれかを覆い、温度低下を抑制し、前記生物反応槽における活性汚泥処理及び前記汚泥減量槽における減量処理の少なくともいずれかを活性化させる被覆材と、を備える、
ことを特徴とする。
The sludge treatment apparatus according to the present invention is
A biological reaction tank for treating the organic matter in the sewage flowing in through the first sedimentation basin by the activated sludge method;
A concentration tank for concentrating the activated sludge produced in the biological reaction tank;
A sludge weight reduction tank for reducing the concentrated sludge flowing in from the concentration tank;
Covering at least one of the biological reaction tank and the sludge weight reduction tank, suppressing a temperature drop, and activating at least one of the activated sludge treatment in the biological reaction tank and the weight loss treatment in the sludge weight reduction tank, Comprising
It is characterized by that.
また、前記汚泥減量槽が前記被覆材で覆われていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said sludge reduction tank is covered with the said coating | covering material.
また、前記汚泥減量槽で生じた高濃度濃縮汚泥の全量を前記生物反応槽へ返送する高濃度濃縮汚泥返送ラインを備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable to provide the high concentration concentrated sludge return line which returns the whole quantity of the high concentration concentrated sludge produced in the said sludge reduction tank to the said biological reaction tank.
また、前記汚泥減量槽で生成するメタンガスを回収するメタンガス回収タンクを備え、
前記汚泥減量槽を嫌気条件にし、メタンガスを発生させて前記メタンガス回収タンクに回収してもよい。
In addition, a methane gas recovery tank for recovering methane gas generated in the sludge reduction tank is provided,
The sludge reduction tank may be subjected to anaerobic conditions to generate methane gas and collect it in the methane gas recovery tank.
また、前記メタンガスを燃焼させ、水を加熱して蒸気或いは温水を発生させるボイラを備え、
蒸気或いは温水で前記生物反応槽或いは前記汚泥減量槽を加熱してもよい。
In addition, a boiler for burning the methane gas and heating the water to generate steam or hot water is provided,
The biological reaction tank or the sludge reduction tank may be heated with steam or hot water.
本発明に係る汚泥処理装置では、生物反応槽及び汚泥減量槽の少なくともいずれかの槽を覆う被覆材を備えているため、被覆材で覆われた生物反応槽及び汚泥減量槽の少なくともいずれかの槽における温度低下が抑えられる。これにより、汚泥を処理する微生物の活性低下が抑えられ、汚泥の処理効率が高い利点を有する。 In the sludge treatment apparatus according to the present invention, since the coating material covering at least one of the biological reaction tank and the sludge reduction tank is provided, at least one of the biological reaction tank and the sludge reduction tank covered with the coating material is provided. The temperature drop in the tank is suppressed. Thereby, the activity fall of the microorganisms which process sludge is suppressed, and it has the advantage that the processing efficiency of sludge is high.
本実施の形態に係る汚泥処理装置1は、最初沈殿池10、生物反応槽20、汚泥分配槽30、濃縮槽40、汚泥減量槽50、被覆材60、汚泥返送ライン70、高濃度濃縮汚泥返送ライン80を備える。
The sludge treatment apparatus 1 according to this embodiment includes an
最初沈殿池10は、下水処理施設において、スクリーンなどでゴミが除去された下水が流入する槽である。最初沈殿池10は、下水中の沈殿しやすい汚れを沈殿させて除去し、沈殿し難い浮遊性の有機物は上澄みとともに生物反応槽20へ送られる。
The
生物反応槽20は、活性汚泥法により、下水中の有機物を処理する槽である。生物反応槽では、活性汚泥(微生物)の活動を支えるため、空気(酸素)を槽内に吹き込んで好気条件にし、下水中の好気性微生物に有機物を吸着、摂取、分解させる。生物反応槽20では、上記の生物処理によって、多量の汚泥(活性汚泥)が発生する。
The
生物反応槽20から流出した汚泥は、汚泥分配槽30にて、返送汚泥と余剰汚泥に分配される。分離された返送汚泥は、返送汚泥ライン70を通じて、再度生物反応槽20へ返送される。一方、余剰汚泥は濃縮槽40へ送られる。
The sludge that has flowed out of the
濃縮槽40では、流入した余剰汚泥を濃縮する。濃縮槽40では、余剰汚泥をゆっくり沈殿させる。その他、重力濃縮装置、浮上濃縮装置、ベルト濃縮装置、膜濃縮装置など、機械的な濃縮装置も使用され得る。濃縮槽40で濃縮された汚泥(濃縮汚泥)は、汚泥減量槽50へ送られる。
In the
汚泥減量槽50は、濃縮汚泥を更に減容化する槽である。汚泥減量槽50では、たとえば、濃縮汚泥中の好気性好熱菌等の微生物による生物作用により、濃縮汚泥中の有機物が吸着、摂取、分解され、更なる減容化がほどこされる。このため、汚泥減量槽50には、濃縮汚泥が好気的環境下におかれるよう、曝気装置が備えられる。
The
被覆材60は、汚泥減量槽50を覆うように配置されている。被覆材60は、汚泥減量槽50内の温度を高める機能や、汚泥減量槽50内への雨、雪、風等の侵入を防ぐ機能、汚泥減量槽50内の温度を保つ機能を果たす。
The covering material 60 is disposed so as to cover the
被覆材60は、上記機能を果たし得る限り、どのような素材から構成されていてもよく、ポリ塩化ビニル等の軟質樹脂素材や、アクリル等の硬質樹脂素材、アルミ等の軽金属、或いは、これらを複合した形態などが挙げられる。また、被覆材60は屋外において上記機能を長期に渡って果たし得るよう、耐候性に優れた素材から構成されることが好ましい。 The covering material 60 may be made of any material as long as it can perform the above function, and may be composed of a soft resin material such as polyvinyl chloride, a hard resin material such as acrylic, a light metal such as aluminum, or the like. Examples include composite forms. Moreover, it is preferable that the coating | covering material 60 is comprised from the raw material excellent in the weather resistance so that the said function can be performed over the long term outdoors.
更には、被覆材60は、日中の太陽エネルギーを利用して、汚泥減量槽50内の温度を高めるとともに、汚泥減量槽50の熱が外部へ放熱されることを抑制することにより、汚泥減量槽50内の温度を高く保ち得るため、太陽光を十分に透過させるよう無色透明、或いは、有色透明な素材であり、且つ、内側からの赤外線(遠赤外線)の透過を抑制し得る素材、例えば、農業用ハウスに利用されている無色のポリ塩化ビニル、ポリオレフィンビニル等であることが好ましい。
Furthermore, the covering material 60 uses the solar energy of the daytime to increase the temperature in the
また、被覆材60は、汚泥減量槽50の全体を覆う形態のほか、汚泥減量槽50の上部(濃縮汚泥が露出している部分)を覆う形態でもよい。
Moreover, the coating | covering material 60 may be the form which covers the upper part (part which the concentrated sludge is exposed) of the
また、汚泥減量槽50を好気的環境下に維持すべく、被覆材60に排気孔が形成されていてもよい。
Further, in order to maintain the
汚泥減量槽50は、屋外に配備されるものゆえ、自然環境の影響を受けやすい。特に、気温の低い冬期では、汚泥減量槽50内の温度、即ち、濃縮汚泥の温度が低下してしまう。そうすると、微生物の活性温度は50℃〜70℃程度であることから、濃縮汚泥の温度は微生物の活性温度を大きく下回ることになる。このため、微生物(活性汚泥)の活性が低下し、汚泥処理に時間がかかり、処理効率の低下をきたす。
Since the
被覆材60で汚泥減量槽50が覆われていることにより、汚泥減量槽50内の温度低下が抑えられ、微生物の活性温度に近づけることができる。このように、被覆材60によって汚泥減量槽50は自然環境による影響(温度低下をきたす影響)を受けがたくなるので、汚泥減量槽50における減量処理の効率化が図れ、処理時間の短縮につながる。また、汚泥減量槽50に加熱装置が設置されている場合、加熱装置の稼働に要するエネルギーの節約にも資する。
By covering the sludge
なお、上記では、被覆材60が汚泥減量槽50に設置された例について説明したが、被覆材60は、生物反応槽20にも配置されていてもよい。生物反応槽20においても、汚泥減量槽50同様、屋外に配備されているので、自然環境による影響を受けやすく、生物反応槽20内の温度が微生物の活性温度よりも低下しやすい。被覆材60によって生物反応槽20内の温度低下が抑えられることにより、微生物の活性が高められ効率的な生物処理が行われることになる。
In the above description, the example in which the covering material 60 is installed in the
そして、汚泥減量槽50で生じた高濃度濃縮汚泥の全量は、高濃度濃縮汚泥返送ライン70を介して生物反応槽20へ返送される。
Then, the entire amount of the high concentration concentrated sludge generated in the
通常の下水処理施設の場合、図3に示したように、濃縮槽40で濃縮された濃縮汚泥が引き抜かれる。この引き抜かれた濃縮汚泥(引き抜き汚泥)は、脱水装置110で水分が除去された後、産業廃棄物として処理されている。たとえば、一日に400m3の下水を処理する下水処理施設の場合、一月あたりの下水の流入量は12,000トンであり、一月あたりの引き抜き汚泥の量は60トンにも及ぶ。
In the case of a normal sewage treatment facility, as shown in FIG. 3, the concentrated sludge concentrated in the
本実施の形態に係る汚泥処理装置1では、汚泥減量槽50で濃縮汚泥を減量し、生じた高濃度濃縮汚泥の全てを生物反応槽20に再度返送している。汚泥減量槽50では、濃縮汚泥が凡そ30〜40%まで減量されることから、生じた高濃度濃縮汚泥を生物反応槽20に全量返送しても支障がない。したがって、汚泥処理装置1では、通常運転においては、産業廃棄物として処理すべき汚泥がほぼ排出されない。
In the sludge treatment apparatus 1 according to the present embodiment, the concentrated sludge is reduced in the
このため、脱水装置の常時稼働の必要がないため、汚泥処理のランニングコストも低減できる。また、脱水された汚泥は通常、産業廃棄物として焼却処理されているが、本実施の形態においては、汚泥が排出されないので、焼却に要する燃料も不要であるため、有限な資源の無駄使いも抑えられる。 For this reason, since it is not necessary to always operate the dehydrator, the running cost of the sludge treatment can be reduced. In addition, dewatered sludge is usually incinerated as industrial waste, but in this embodiment, since sludge is not discharged, the fuel required for incineration is unnecessary, so finite resources are wasted. It can be suppressed.
また、汚泥減量槽50で生じる高濃度濃縮汚泥は、有機物の処理能力が高いことから、生物反応槽20における有機物の処理能力の向上にも資する。したがって、被覆材60の設置と相成って、エネルギーの無駄使いを抑えつつも、汚泥の処理能力に優れた効率のよい汚泥処理装置1を実現している。
Moreover, since the high concentration concentrated sludge produced in the
また、図2に示す汚泥処理装置2のように、汚泥減量槽50にて、メタンを生成させる形態であってもよい。通常、汚泥にはメタン生成菌が生息していることから、汚泥が嫌気条件下におかれると、メタン生成菌によるメタン発酵が行われ、メタンガスが生成する。
Moreover, the form which produces | generates methane may be sufficient in the
汚泥減量槽50にてメタンガスを生成させる場合、曝気装置を停止することで、嫌気条件下におくことができ、メタンガスを生成させることができる。例えば、汚泥減量槽50において、曝気装置の開始、停止を交互に行うことにより、汚泥減量槽50を好気条件、嫌気条件とすることができ、好気条件による濃縮汚泥の減量処理と嫌気条件によるメタンガス生成処理を交互に行うことができる。
When generating methane gas in the
なお、汚泥減量槽50には、被覆材60が設置されていることから、上記と同様、温度低下が抑えられ、メタン生成菌の活性が促進されるので、メタンガスの生成速度も高められる。
In addition, since the covering material 60 is installed in the
そして、汚泥減量槽50にて生成したメタンガスは、メタンガス回収タンク90に回収される。
The methane gas generated in the
回収されたメタンガスは、ボイラ100の燃料に利用することができる。ボイラ100は公知の蒸気ボイラや温水ボイラであり、メタンガスを燃焼させて水を加熱し蒸気や温水にする。そして、ボイラ100からの蒸気や温水を生物反応槽20や汚泥減量槽50へ供給し、生物反応槽20や汚泥減量槽50の加熱に利用することができる。これにより、生物反応槽20や汚泥減量槽50の温度を高めることができ、それぞれの処理効率をより高めることができる。
The recovered methane gas can be used as fuel for the
また、上記では回収されたメタンガスをボイラ100で燃焼させ、生物反応槽20や汚泥減量槽50の加熱に利用する形態について説明したが、その他、メタンガスを発電に利用するなど種々の利用法に用いられてもよい。例えば、メタンガスを燃料として駆動するエンジンと、エンジンで発生した回転エネルギーを利用して発電させるジェネレーターとを有する発電装置を設置し、発電装置からの電力を汚泥処理装置2やその他の設備などに利用する形態が挙げられる。
In the above description, the recovered methane gas is combusted in the
1 汚泥処理装置
2 汚泥処理装置
10 最初沈殿池
20 生物反応槽
30 汚泥分配槽
40 濃縮槽
50 汚泥減量槽
60 被覆材
70 汚泥返送ライン
80 高濃度濃縮汚泥返送ライン
90 メタンガス回収タンク
100 ボイラ
110 脱水装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記生物反応槽で生じた活性汚泥を濃縮する濃縮槽と、
前記濃縮槽から流入する濃縮汚泥を減量する汚泥減量槽と、
前記生物反応槽及び前記汚泥減量槽の少なくともいずれかを覆い、温度低下を抑制し、前記生物反応槽における活性汚泥処理及び前記汚泥減量槽における減量処理の少なくともいずれかを活性化させる被覆材と、を備える、
ことを特徴とする汚泥処理装置。 A biological reaction tank for treating the organic matter in the sewage flowing in through the first sedimentation basin by the activated sludge method;
A concentration tank for concentrating the activated sludge produced in the biological reaction tank;
A sludge weight reduction tank for reducing the concentrated sludge flowing in from the concentration tank;
Covering at least one of the biological reaction tank and the sludge weight reduction tank, suppressing a temperature drop, and activating at least one of the activated sludge treatment in the biological reaction tank and the weight loss treatment in the sludge weight reduction tank, Comprising
A sludge treatment apparatus characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の汚泥処理装置。 The sludge weight reduction tank is covered with the coating material,
The sludge treatment apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の汚泥処理装置。 Provided with a high concentration concentrated sludge return line for returning the entire amount of high concentration concentrated sludge generated in the sludge weight reduction tank to the biological reaction tank,
The sludge treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記汚泥減量槽を嫌気条件にし、メタンガスを発生させて前記メタンガス回収タンクに回収する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の汚泥処理装置。 A methane gas recovery tank for recovering methane gas generated in the sludge reduction tank is provided,
The sludge reduction tank is subjected to anaerobic conditions, methane gas is generated and recovered in the methane gas recovery tank,
The sludge treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
蒸気或いは温水で前記生物反応槽或いは前記汚泥減量槽を加熱する、
ことを特徴とする請求項4に記載の汚泥処理装置。 A boiler that burns the methane gas and heats water to generate steam or hot water,
Heating the biological reaction tank or the sludge reduction tank with steam or hot water;
The sludge treatment apparatus according to claim 4.
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