JP2559513C

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Publication number: JP2559513C
Authority: JP
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Publication date: 1999-12-06

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は浄化槽汚泥、生活系排水汚泥、し尿等の有機性廃水の処理設備に関す
る。従来の技術従来、浄化槽汚泥、生活系排水汚泥、し尿等の有機性廃水を処理する設備とし
ては第３図に示すような循環方式がある。第３図において、有機性廃水１は脱窒
素槽２に流入して混合液となり、有機性廃水１に含まれた有機物が脱窒素菌の硝
酸呼吸および亜硝酸呼吸により酸化分解される。そして、混合液は脱窒素槽２か
ら硝化槽３に流入し、混合液中の窒素化合物が硝酸菌により硝酸化合物，亜硝酸
化合物まで酸化分解される。さらに、硝酸化合物，亜硝酸化合物の一部は硝化循
環液として脱窒素槽２に循環され、脱窒素菌の硝酸呼吸および亜硝酸呼吸によっ
て窒素ガス，酸化窒素ガスに還元される。また、硝化槽３の混合液は硝酸化合物
および亜硝酸化合物とともに２次脱窒素槽４に流入し、水素供与体としてのメタ
ノールを添加され、脱窒素菌の硝酸呼吸および亜硝酸呼吸によって窒素ガス，酸
化窒素ガスに還元される。そして、混合液は２次脱窒素槽４から再曝気槽５に流入し、窒素ガスを脱気さ
れるとともに、添加アルコールなどの残留有機物を除去される。さらに、混合液は再曝気槽５から沈殿槽６に流入し、沈殿槽６において沈殿した混合液中の活性
汚泥は返送汚泥として脱窒素槽２に循環され、一部の活性汚泥は引抜汚泥として
濃縮槽７に送られる。また、沈殿槽６における上澄水が処理水として抽出される
。発明が解決しようとする課題しかし、上記した構成において、沈殿槽６における重力沈降では処理水ととも
に流出する微生物量が多いために、活性汚泥を返送汚泥として循環させても脱窒
素槽２におけるMLSSを高く維持することができず、脱窒素槽２における脱窒素効
率が低く２次脱窒素槽４を必要とし、また、微細気泡および脱窒ガス（Ｎ₂）が
活性汚泥に含まれていると沈殿槽６において重力沈降しないので、再曝気槽５を
必要とするなど設備が大型化する問題があった。本発明は上記課題を解決するもので、簡略な設備において効率良く脱窒素およ
び硝化を行うことができる有機性廃水の処理設備を提供することを目的とする。課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明は、有機性窒素含有廃水が流入する脱窒素槽
と、脱窒素槽の下流側に連通して設けられた硝化槽と、濾板の表裏に限外濾過膜
を設けた複数の膜エレメントを、膜面を垂直方向にして適当間隔をおいて硝化槽
の内部に浸漬した平膜型の限外濾過膜装置と、限外濾過膜装置に連通する吸引ポ
ンプと、限外濾過膜装置の下方に配置されて限外濾過膜装置の膜面１ｍ²当たり0
.2Ｎｍ³／ｈ以上の曝気強度で空気を散気する散気管と、硝化槽から脱窒素槽へ
硝化槽混合液を循環させる循環手段とを備えた構成としたものである。作用上記した構成により、有機性廃水に含まれた有機物は脱窒素菌の硝酸呼吸およ
び亜硝酸呼吸により酸化分解され、また硝化槽において散気管から供給される空
気を受けて窒素化合物が硝酸菌により硝酸化合物，亜硝酸化合物まで酸化分解さ
れる。さらに、硝化槽の硝酸化合物，亜硝酸化合物の一部は硝化槽混合液として
循環手段により脱窒素槽に循環され、脱窒素菌の硝酸呼吸および亜硝酸呼吸によ
って窒素ガス，酸化窒素ガスに還元される。そして、硝化槽内の混合液を吸引ポンプにより限外濾過膜装置を通して吸引し、混合液中の活性汚泥などの固形分を限外濾過膜の膜面に捕捉して固液を分離す
る。さらに、散気管から限外濾過膜装置の膜面１ｍ²当たり0.2Ｎｍ³／ｈ以上の
曝気強度で散気される空気のエアリフト作用により生じる膜面に平行な上昇攪拌
流によって膜面に付着するゲル層を効果的に剥離させる。このとき、膜エレメントは、剛体をなす濾板で上昇攪拌流に対する機械的強度
を確保しており、限外濾過膜装置の膜面１ｍ²当たり0.2Ｎｍ³／ｈ以上の曝気強
度で空気を散気することを可能にしている。硝化槽内の活性汚泥を含む硝化槽混合液は循環手段により脱窒素槽に戻し、限
外濾過膜を透過した透過水を処理水として抽出する。したがって、硝化槽におけ
る固液分離を限外濾過膜装置によって行うことにより、脱窒素槽および硝化槽に
おける活性汚泥が系外に流出せず、返送汚泥によって脱窒素槽のMLSSを高く維持
することができ、脱窒素効率が向上する。このため、従来のような２次脱窒素槽
や再曝気槽を必要とせず、設備が簡略化される。実施例以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１図〜第２図において、
有機性廃水11が流入する脱窒素槽12の下流側には送水管13を介して硝化槽14が連
通しており、硝化槽14には限外濾過膜装置15が浸漬されている。この限外濾過膜
装置15は膜面を垂直方向に配置する平膜型に形成されている。つまり、一つの膜
エレメント16は濾板17の表裏を覆って網材18を設け、さらに網材18を覆って限外
濾過膜19を設けることにより形成されており、複数の膜エレメント16を適当間隔
をおいて一体化するとともに、網材18にて形成される濾板17と限外濾過膜19との
間隙に連通して吸引管20を設けることによって限外濾過膜装置15が構成されてお
り、吸引管20に連通して吸引ポンプ21が設けられている。そして、限外濾過膜装置15の下方には散気管22が配置れており、散気管22はブ
ロワー23に連通している。また、硝化槽14と脱窒素槽12を連通して循環管24が設
けられており、循環管24の途中には循環ポンプ25が介装されている。さらに、硝
化槽14には吸泥管26が連通しており、吸泥管26には吸泥ポンプ27が介装されてい
る。以下、上記構成における作用について説明する。有機性廃水11は脱窒素槽12に流入して既存の混合液に混入される。そして、脱窒素槽12において有機性廃水12
に含まれた有機物が脱窒素菌の硝酸呼吸および亜硝酸呼吸により酸化分解される
。また、混合液は送水管13を通って硝化槽14に流入し、硝化槽14においてブロワ
ー23により散気管22から供給される空気で曝気され、混合液中の窒素化合物が硝
酸菌により硝酸化合物，亜硝酸化合物まで酸化分解される。このとき、散気管22
から噴出する空気の曝気強度は膜面１ｍ²当たり0.2 Ｎｍ³／ｈ以上とする。これ
以下の曝気強度で曝気した場合には適当時間ごとに限外濾過膜装置15を引き上げ
て限外濾過膜19を洗浄する必要があり、その頻度は曝気強度に反比例して直線的
に増加する。このため、散気を行なうに際して、流入する有機性窒素含有廃水の
汚濁度が高い場合は曝気強度を0.2Ｎｍ³／ｈ以上として十分量の空気を活性汚泥
混合液に供給し、汚濁度が低い場合は曝気強度を0.2Ｎｍ³／ｈ以下にすることな
くポンプを間欠運転して吹き込み時間により空気量を調整すればよい。そして、硝化槽14の硝酸化合物，亜硝酸化合物の一部は硝化循環液として循環
ポンプ25により循環管24を通って脱窒素槽12に循環され、脱窒素菌の硝酸呼吸お
よび亜硝酸呼吸によって窒素ガス，酸化窒素ガスに還元される。さらに、硝化槽
14の混合液は吸引ポンプ21により限外濾過膜装置15を通して吸引され、混合液中
の活性汚泥などの固形分が限外濾過膜19の膜面に捕捉されて固液分離される。さ
らに、散気管22から散気される空気のエアリフト作用により上昇攪拌流が生じて
各膜エレメント16の間に流入し、上昇攪拌流が垂直方向に配置された限外濾過膜
19の膜面に対して剪断方向に作用し、膜面に付着するゲル層が剥離されるととも
に、硝化槽14に滞留する活性汚泥が返送汚泥として硝化循環液とともに循環管24
を通して脱窒素槽12に戻される。また、限外濾過膜19を透過した透過水は網材18
にて形成される濾板17と限外濾過膜19の間隙を通って吸引管20から処理水として
抽出される。したがって、硝化槽14における固液分離を限外濾過膜装置15によって行うこと
により、脱窒素槽12および硝化槽14における活性汚泥が系外に流出せず、返送汚
泥によって脱窒素槽12のMLSSを高く維持することができ、脱窒素効率が向上する
。このため、従来のような２次脱窒素槽や再曝気槽を必要とせず、設備が簡略化
される。また、散気管より一定強度の曝気空気を供給することによって、活性汚泥に酸
素供給できるだけでなく平型限外濾過膜装置の膜面を効果的に洗浄できるので、
それぞれに別個のポンプを用いる従来の方法に比べて電気代を低減できる。発明の効果以上述べたように本発明によれば、硝化槽における固液分離を限外濾過膜装置
によって行うことにより、脱窒素槽および硝化槽における活性汚泥の系外への流
出を防止して脱窒素槽のMLSSを高く維持することができる。また、硝化槽内に配
置した散気管から、限外濾過膜装置の膜面１ｍ²当たり0.2Ｎｍ³／ｈ以上の曝気
強度で散気することにより、槽内の活性汚泥混合液に空気を供給できるだけなく
、空気のエアリフト作用により生じる膜面に平行な上昇攪拌流によって膜面に付
着するゲル層を効果的に剥離させて膜装置の目づまりを防止することができる。
これらにより、設備の簡略化を図りながら脱窒素効率の向上を図ることができる
。また、散気管より供給する一定強度の曝気空気によって、活性汚泥への酸素供
給と平型濾過膜表面の洗浄の両者を行なうことができるので、省エネルギーをも
達成できる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は同実施例における限外
濾過膜装置の全体斜視図、第３図は従来の処理設備の全体構成図である。 11…有機性廃水、12…脱窒素槽、14…硝化槽、15…限外濾過膜装置、16…膜エ
レメント、19…限外濾過膜、22…散気管。

Claims

【特許請求の範囲】１．有機性窒素含有廃水が流入する脱窒素槽と、脱窒素槽の下流側に連通して
設けられた硝化槽と、濾板の表裏に限外濾過膜を設けた複数の膜エレメントを、
膜面を垂直方向にして適当間隔をおいて硝化槽の内部に浸漬した平膜型の限外濾
過膜装置と、限外濾過膜装置に連通する吸引ポンプと、限外濾過膜装置の下方に
配置されて限外濾過膜装置の膜面１ｍ²当たり0.2Ｎｍ³／ｈ以上の曝気強度で空
気を散気する散気管と、硝化槽から脱窒素槽へ硝化槽混合液を循環させる循環手
段とを備えたことを特徴とする有機性廃水の処理設備。