JP2936067B1 - 干潟ウェットランドを利用した汚泥処理方法 - Google Patents
干潟ウェットランドを利用した汚泥処理方法Info
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Abstract
な設備を必要とすることなく、容易かつ効率的に分解・
減容化する。 【解決手段】前段の接触酸化処理プロセスによって浄化
した後、この接触酸化処理プロセスにおいて発生した余
剰汚泥を後段のウェットランド処理プロセスにおいて処
理する汚泥処理方法であって、前記接触酸化処理プロセ
スにおいて;酸化処理槽2内部に微生物担体を配設し生
物学的酸化処理による浄化を行うとともに、該酸化処理
槽2において発生した余剰汚泥を選択的に引き抜いて、
後段のウェットランド3に所定量づつ導入するように
し、前記ウェットランド処理プロセスにおいて;前記接
触酸化槽2から導入された余剰汚泥の水分蒸発および湿
地基盤材への浸透を待ってウェットランド3を干潟状態
とし、主として湿地基盤表層の好気性微生物群および水
生植物により前記余剰汚泥を分解・減容化する。
Description
水を生物学的酸化処理によって処理する際に、接触酸化
槽で必然的に発生する余剰汚泥を後段のウェットランド
において分解・減容化することで余剰汚泥の処理の容易
化を図った汚泥処理方法に関する。
維持の観点から河川水や湖沼水などの水域の汚濁水を浄
化する試みが各地が成されるようになってきた。
「礫間接触酸化法」と呼ばれる方法が多く採用されてい
る。この方法は、人工的に槽内に礫充填層を作り、付着
微生物を多層化することによって付着微生物膜による浄
化能力の増強を図るものである。システム的には、河川
から直接、水を汲み上げて前記礫充填層を形成した反応
槽に流入し、汚濁水を浄化して再び河川に戻すようにし
ている。
浄化などを目的として、汚水の浄化能力の向上の点か
ら、天然または合成繊維からなる高効率型の微生物担体
を用いた接触酸化法が実用化されている。前記微生物担
体は、細菌、菌類、原生生物、微小後生生物などの微生
物群が付着・生息し易いように、たとえば幹部とループ
糸とを組み合わせ、あるいは螺旋状に捻り、あるいは巻
回したものであり、処理槽に吊下し、汚水を処理槽に導
いて曝気処理をしてやると、微生物担体に対して曝気に
伴う酸素が十分に供給され、活発に微生物が活動するよ
うになり、高い浄化能力を発揮するようになる。代表的
には、特公平6−65291号、特公平5−48116
号、特公平2−5155号公報に記載された微生物担体
を挙げることができる。
間接触酸化法の場合には、汚濁負荷量を上げ過ぎると目
詰まりが発生し易く、定期的に礫間に堆積した余剰汚泥
の引き抜きを行わなければ安定した浄化作用が維持でき
ないなどの問題がある。現状では、礫層の下側に逆洗用
散気管を配設して定期的に逆洗を行い、汚泥混合液を直
接あるいは静置沈殿させた後、ポンプ等で排除したり、
一旦タンク内の礫を取り出して洗浄した後、再び敷設し
直すなどの方法が採られている。
担体を用いた浄化処理方法は、設備スペースが小さくて
足りる、処理効率の向上が望めるなどの点では、他の接
触酸化方法より優れているものの微生物群が活発に活動
すればするほど、生物膜が肥大化し相当量の余剰汚泥が
発生することとなる。
施設により減量化・安定化あるいは有効利用されること
により最終処分されている。一般的に、汚泥の処理プロ
セスには、濃縮、消化、薬品投入、脱水、乾燥、焼却お
よび堆肥化といった方法があり、これらのプロセスは、
汚泥性状、最終処分形態、立地条件、自然条件等を基に
総合的に検討された上で適宜のプロセスが選定される。
備や方式は多種多様であるため、多くの人手を要すると
ともに、専門の知識を必要とすることが多い。いずれに
しても、従来の接触酸化処理においては、余剰汚泥の処
理のために、維持管理に多大な設備と労力を必要として
いるのが実状である。
触酸化処理において、接触酸化槽において必然的に発生
する余剰汚泥等を複雑な設備を必要とすることなく、ま
た専門的知識を必要とすることなく、容易かつ効率的に
分解・減容化し得るようにした汚泥処理方法を提供する
ことにある。
の第1発明は、汚濁水を前段の接触酸化処理プロセスに
よって浄化した後、この接触酸化処理プロセスにおいて
発生した余剰汚泥を後段のウェットランド処理プロセス
において処理するようにした汚泥処理方法であって、前
記接触酸化処理プロセスにおいて;酸化処理槽内部に微
生物担体を配設し生物学的酸化処理による浄化を行うと
ともに、該酸化処理槽において発生した余剰汚泥を選択
的に引き抜いて、後段のウェットランドに所定量づつ導
入するようにし、前記ウェットランド処理プロセスにお
いて;前記接触酸化槽から導入された余剰汚泥の水分蒸
発および湿地基盤材への浸透を待ってウェットランドを
干潟状態とし、主として湿地基盤表層の好気性微生物群
および水生植物により前記余剰汚泥を分解・減容化する
ことを特徴とするものである。
化処理プロセスによって浄化した後、この接触酸化処理
プロセスにおいて発生した余剰汚泥を後段のウェットラ
ンド処理プロセスにおいて処理するようにした汚泥処理
方法であって、 前記接触酸化処理プロセスにおいて;酸化処理槽内部に
微生物担体を配設し生物学的酸化処理による浄化を行う
とともに、該酸化処理槽において発生した余剰汚泥を選
択的に引き抜いて、後段のウェットランドに所定量づつ
導入するようにし、 前記ウェットランド処理プロセスにおいて;湛水状態と
干潟状態とを人工的に再現し得るように設備しておき、
前記接触酸化槽から導入された余剰汚泥を湛水状態で一
定時間静置して沈降分離させた後、上澄水を排出してウ
ェットランドを干潟状態とし、主として湿地基盤表層の
好気性微生物群および水生植物により前記余剰汚泥を分
解・減容化することを特徴とするものである。
ている有機または無機の固形分を効果的に除去するため
に、前記酸化処理槽に併設して沈降分離槽を設け、汚濁
水中の懸濁固形物を沈降・集積させ、この懸濁固形物を
前記余剰汚泥と共にウェットランドに導入するようにす
るのが望ましい。
物担体としては、幹部から外方に向けてループ糸を突出
させたツリー状のものや、多数の横方向繊維糸条を縦方
向の糸または固定部材で結束して面状としたもの、ネッ
ト状のものなど多種のものを使用することができる。本
明細書では、概して糸状の部材を主たる微生物担持体と
する意味でこれらを総称して「糸状微生物担体」と呼ん
でいる。
クス、煉瓦、プラスチックなどの微生物担体でも同様の
機能を果たすが、本発明では余剰汚泥のメンテナンスフ
リー化を目指すものであり、微生物膜がある程度肥大化
したならば、自然に剥落が進むように、前記ツリー状、
繊維糸条による面またはネット状微生物担体などのよう
に微生物支持体を線状の部材とする前記糸状微生物担体
を用いるようにするのがよい。
的に抑制するために、前記接触酸化処理プロセスの前段
において、河川水または湖沼水に混入している砂分等の
粗粒子を分離処理プロセスにより除去するようにするの
が望ましい。
て図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る汚泥処
理システムの概略図であり、図2はウェットランド3の
平面図である。
の沈砂池1と、浄化施設としての汚泥分離槽2と、汚泥
処理施設としてのウェットランド3とから構成されるシ
ステムであり、特に前記汚泥分離槽2からウェットラン
ド3に対して、接触酸化処理によって発生した余剰汚泥
および沈降分離させた懸濁固形物とを選択的に引き抜い
て導入する点と、前記ウェットランド3を干潟とし、導
入された余剰汚泥および懸濁固形物を物理的に脱水する
とともに、空気との十分な接触(DO供給)により湿地
基盤表層で主に活動する好気性微生物群により酸化分解
を促進するとともに、湿地中に浸透した汚泥等について
は水生植物の根圏に生息している微生物群による生物分
解によって前記汚濁物質の処理を図ることを主な特徴点
とするものである。
トランド3において、湿地基盤を構成する礫または人工
メディア等の粒子間での閉塞を防止するため、河川から
取り込んだ汚濁水から閉塞の原因となる砂分などの粗粒
子を予め取り除くために設置されたものであり、沈砂池
1において除去された砂分は再び河川に戻される。沈砂
池1は、2系列並設して交互に使用するようにし、堆積
した砂分は、クラムシェル、バックホウなどによって適
時搬出される。なお、要はウェットランド3において閉
塞原因となる砂分を取り除くことができれば良いため、
前記沈砂池1のような自然沈降による手段の他、液体サ
イクロン、ロータリー分級機、クラッシファイヤ、振動
スクリーンなどの機械的分離による方法を用いてもよ
い。
に示されるように、接触酸化槽2Aと沈降分離槽2Bと
が単一の槽内に併設された構造とされ、本例ではこの汚
泥分離槽2が3連並べて設置されている。各汚泥分離槽
2、2…は、連結管11、11…によって連結され、前
記沈砂池1からの汚濁水が先ず計量槽12を介して第1
汚泥分離槽21 槽に導入され、次いで前記連結管11
を介して第2汚泥分離槽22 および第3汚泥分離槽2
3 に対し順に導入されるようになっている。
境界部には、汚泥集積溝10が設けられ、前記接触酸化
槽2Aにおいて発生した余剰汚泥および沈降分離槽2B
において分離された懸濁固形物が前記汚泥集積溝10に
集められ、エアリフト装置4などの引き抜き手段により
汚泥分離槽2から取り出されウェットランド3に導入さ
れる一方、浄化された上澄水はそのまま河川に放流され
るようになっている。
物担体14が浸漬状態で設置され、槽内に流入した汚濁
水は、前記糸状微生物担体14に担持されている細菌
類、菌類、原生動物、および微小後生動物等の微生物群
によって生物分解されることによってBODが除去され
る。前記糸状微生物担体14に付着している微生物群
は、肥大化によって自重により前記糸状微生物担体14
から剥落した後、エアレーションによる旋回流に助けら
れながら前記傾斜底15を滑り落ち、前記汚泥集積溝1
0に集積される。なお、18はエアレーションのための
散気管である。前記糸状微生物担体14としては、本発
明に則して適宜の形態のものを使用することができる。
体14Aは、円筒状に製織された中空幹部22の側面よ
り十字方向のそれぞれに、細菌、菌類、原生生物、微小
後生生物などの微生物群が付着、生息し易い特定材質の
繊維糸を束ねた繊維糸条23A〜23Dをループ状にか
つ中空幹部22に沿って多数形成するとともに、前記中
空幹部22の内部に芯材24を挿入してある程度の自立
性を持たせたものである。この糸状微生物担体14Aを
たとえば図7に示されるように、上下端部をそれぞれ上
部支持体28と下部支持体29とにより支持し、上下方
向配置で多数張設した状態で前記接触酸化処理槽2内に
配置する。
してやると、微生物担体に対して外側および内側(ルー
プ内部側)から曝気に伴う酸素が十分に供給され、好気
性微生物が活発に活動するようになり、高い浄化能力を
発揮するようになる。
14Bは、横方向に沿って配設された多数の繊維糸条2
7、27…を縦方向に配置された複数本の縦糸の束から
なる固定部材26、26…によって固定するとともに、
水平方向に配置された距離規制糸25、25…によって
前記固定部材26、26…間の距離を若干縮小すること
により前記繊維糸条27、27…をそれぞれ側方に膨出
させたものである。
14Cは、水平方向に沿って配設された多数の繊維糸条
27、27…を縦方向に配置された複数本の縦糸の束か
らなる固定部材26、26…によって固定するととも
に、前記固定部材26、26…を支持体に取り付けるに
当たり、上部支持体28と下部支持体29とにより別々
に支持するようにし、かつ固定部材26、26…間の距
離を小さくしてやることにより、前記繊維糸条27、2
7…を波状に側方に膨出させたものである。
うに、糸状の部材(紐状も含む)を主たる微生物支持体
として用いたものであれば、微生物が肥大化してある程
度の自重となると自然に剥落が進むようになるため、本
発明の趣旨に沿って好適に使用できるものとなる。すな
わち、微生物の剥落が自然に行われる点でメンテナンス
が不要となる。なお、紐状または繊維糸条を縦及び横方
向に配設し交差部を連結して格子状とした微生物担体を
用いても同様である。
20によって前記接触酸化槽2Aと区画され、コンパク
ト化のために傾斜板または傾斜管16等の沈降装置5が
槽の上方に配設されるとともに、この沈降装置5の上面
にバイブレーター等の起振手段17が設けられている。
前記接触酸化槽2Aにて分解されずに浮遊している懸濁
固形物を前記傾斜板または傾斜管16に沈降/付着させ
るとともに、付着した懸濁固形物に対して積極的に振動
を与えることにより分離を促し、効率的に分離・沈降さ
せるようになっている。沈降した懸濁固形物は、傾斜底
21を滑り落ちて前記汚泥集積溝10に集積される。前
記沈降装置5は、図5に示されるように傾斜板16A,
16A…を傾斜状態で多数配列し、或いは図6に示され
るようにハニカム構造の傾斜管16Bを傾斜状態で多数
配列した、所謂小面積型の沈殿池であり、浮遊状態にあ
る懸濁固形物を効果的に沈降させる。前記傾斜板16A
または傾斜管16Bは、自然に剥落した懸濁固形物や振
動によって剥落した懸濁固形物が滑り落ちるように傾斜
角を約60度として配置される。
ト装置4のエアリフト管19がその底部口を臨ませて配
置されており、このエアリフト管19の側部から管内部
に供給される空気によって生成される上昇流によって、
前記汚泥集積溝10に堆積した汚泥が引き抜かれ、後段
のウェットランド3に導入される。なお、前記散気管1
8およびエアリフト管19に対しては、共通的に槽の外
部に配置したブロア13からエアが供給される。
好ましくは礫または人工メディアからなる湿地基盤材7
が充填され、この湿地基盤材7に好ましくはヨシ6が植
生される。
泥分離槽2から所定量の余剰汚泥および懸濁固形物(以
下、濃縮汚泥)、具体的には1サイクルの時間で、自然
蒸発と湿地基盤材7への浸透・分解とによって処理し得
る量の濃縮汚泥が汚泥導入管30を通じてウェットラン
ド3に導入される。
状態となるが、水分の自然蒸発と湿地基盤材7中への浸
透によってウェットランド3は数十分〜数時間後には干
潟状態となり、湿地基盤材の表層に沈降した固形分は水
の排除により自然脱水された後、主として湿地基盤の表
層に生息している好気性微生物群による酸化分解によっ
て処理されるとともに、湿地基盤材中に浸透した汚濁は
水生植物の根圏に生息している好気性微生物群によって
酸化分解される。また、汚泥中のリンまたは窒素などの
栄養塩が水生植物の根から吸収除去される。干潟状態を
人工的に再現してやることで、湿地基盤の表層に生息し
ている好気性微生物群に対し十分な酸素供給が行われる
ようになり、好気性微生物群の活発な活動により生物分
解が効率的に行われるようになる。
は、前記接触酸化槽2Aにおいて硝化された硝酸性窒素
が嫌気性微生物である脱窒菌によって窒素ガスに還元さ
れ、地下茎を通じて地上に放出される。前記脱窒菌によ
る生物的還元作用の際に前記余剰汚泥(有機SS)が水
素供与体として効果的に利用され脱窒が促進されること
となる。
に繰り返すことによって、汚泥分離槽2において発生し
た汚泥が順次、回分処理される。なお、平常時には前記
ウェットランド3から水は放流されず、ウェットランド
3内で湛水状態と干潟状態とを繰り返すことになるが、
降雨等によってウェットランド3が湛水する場合には、
その後に干潟状態が再現し難くなるため、ウェットラン
ド3の側部に溢流堰を設けておき、降雨水等の余分な水
は速やかに排出するようにする。
ットランド3に対する濃縮汚泥の投入量のみの調整によ
って自然に干潟状態を再現し得るようにしたが、本第2
形態例ではウェットランド3において人工的に湛水状態
と干潟状態とを再現し得るように設備しておき、湛水状
態時に自然沈降によってSS分の沈降を促した後、上澄
水を排出することで干潟状態を再現するようにするもの
である。
すると、前記ウェットランド3において人工的に干潟状
態を再現するためウェットランド3の一側辺部に、図1
4および図15に示されるように、ウェットランドがわ
側片31aを一部切断してその側片31aの天端レベル
をほぼ湿地基盤材の表面レベルに合わせたU字溝31、
31を配設するとともに、これらU字溝31に接続して
底部に排水ポンプ33を設置したポンプピット32を設
け、前記排水ポンプ33によって水位が図示のLH レ
ベルまたはLL レベルまたはこれ以下になるように制
御することによって湛水状態と干潟状態とを任意に再現
し得るように設備しておき、前記汚泥分離槽2から導入
される余剰汚泥等の処理は、先ず前記排水ポンプ33を
稼働させることなく、ウェットランド3の上部に敷設さ
れた汚泥導入管30を通じて前記汚泥分離槽2から余剰
汚泥および懸濁固形物(濃縮汚泥)を水位がLH レベ
ルになるまで導入しウェットランド3を湛水状態とす
る。
ことにより固形分を沈降分離させた後、前記排水ポンプ
33を稼働させてポンプピット32から水を排除する。
U字溝31の水位が下がると、ウェットランド3側の水
がU字溝31側に流入し、水位レベルがLL レベルと
なった時点で湛水する水が無くなり、ウェットランド3
が干潟状態となる。なお、前記湛水状態と干潟状態との
サイクルタイムは、たとえば湛水状態が30分〜1時
間、干潟状態が23時間30分〜23時間のサイクルと
して行うことができる。また、前記ウェットランド3か
らの上澄水は、前記排水ポンプ33によって引き抜かれ
た後、河川に対して放流処理される。
と同様に、湿地基盤材の表層に沈降した固形分は水の排
除により自然脱水された後、主として湿地基盤の表層に
生息している好気性微生物群による酸化分解によって処
理されるとともに、湿地基盤材中に浸透した汚濁は水生
植物の根圏に生息している好気性微生物群によって酸化
分解される。
って造成されるウェットランド地盤は、微生物群の活発
な活動とともに、堆積される有機物とによって肥沃な土
壌となる。したがって、本発明をうまく利用することで
不毛地帯を良質な農地に改良することもできる。
物学的接触酸化処理において、接触酸化槽にて必然的に
発生する余剰汚泥等を複雑な設備を必要とすることな
く、また専門的知識を必要とすることなく、容易かつ効
率的に分解・減容化し得るようになる。また、余剰汚泥
等の処理が自然の浄化能力に依存したものであり、省エ
ネ性に優れるとともに、維持管理も極めて容易なものと
なる。さらにはウェットランドエリアを微生物の活発な
活動と有機物の堆積とによって肥沃な土地に改良するこ
ともできるようになる。
る。
る。
る。
る。
図である。
…沈降分離槽、3…ウェットランド、4…エアリフト装
置、5…沈降装置、6…水生植物(ヨシ)、14・14
A・14B・14C…糸状微生物担体、16A…傾斜
板、16B…傾斜管、17…起振手段
Claims (5)
- 【請求項1】汚濁水を前段の接触酸化処理プロセスによ
って浄化した後、この接触酸化処理プロセスにおいて発
生した余剰汚泥を後段のウェットランド処理プロセスに
おいて処理するようにした汚泥処理方法であって、 前記接触酸化処理プロセスにおいて;酸化処理槽内部に
微生物担体を配設し生物学的酸化処理による浄化を行う
とともに、該酸化処理槽において発生した余剰汚泥を選
択的に引き抜いて、後段のウェットランドに所定量づつ
導入するようにし、 前記ウェットランド処理プロセスにおいて;前記接触酸
化槽から導入された余剰汚泥の水分蒸発および湿地基盤
材への浸透を待ってウェットランドを干潟状態とし、主
として湿地基盤表層の好気性微生物群および水生植物に
より前記余剰汚泥を分解・減容化することを特徴とする
干潟ウェットランドを利用した汚泥処理方法。 - 【請求項2】汚濁水を前段の接触酸化処理プロセスによ
って浄化した後、この接触酸化処理プロセスにおいて発
生した余剰汚泥を後段のウェットランド処理プロセスに
おいて処理するようにした汚泥処理方法であって、 前記接触酸化処理プロセスにおいて;酸化処理槽内部に
微生物担体を配設し生物学的酸化処理による浄化を行う
とともに、該酸化処理槽において発生した余剰汚泥を選
択的に引き抜いて、後段のウェットランドに所定量づつ
導入するようにし、 前記ウェットランド処理プロセスにおいて;湛水状態と
干潟状態とを人工的に再現し得るように設備しておき、
前記接触酸化槽から導入された余剰汚泥を湛水状態で一
定時間静置して沈降分離させた後、上澄水を排出してウ
ェットランドを干潟状態とし、主として湿地基盤表層の
好気性微生物群および水生植物により前記余剰汚泥を分
解・減容化することを特徴とする干潟ウェットランドを
利用した汚泥処理方法。 - 【請求項3】前記酸化処理槽に併設して沈降分離槽を設
け、汚濁水中の懸濁固形物を沈降・集積させ、この懸濁
固形物を前記余剰汚泥と共にウェットランドに導入する
請求項1、2いずれかに記載の干潟ウェットランドを利
用した汚泥処理方法。 - 【請求項4】前記微生物担体として、糸状微生物担体を
用いてある請求項1〜3いずれかに記載の干潟ウェット
ランドを利用した汚泥処理方法。 - 【請求項5】前記接触酸化処理プロセスの前段に、河川
水または湖沼水に混入している粗粒子の分離処理プロセ
スを加えてなる請求項1〜4いずれかに記載の干潟ウェ
ットランドを利用した汚泥処理方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11767798A JP2936067B1 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 干潟ウェットランドを利用した汚泥処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11767798A JP2936067B1 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 干潟ウェットランドを利用した汚泥処理方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP11767798A Expired - Lifetime JP2936067B1 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 干潟ウェットランドを利用した汚泥処理方法 |
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