JP3048889B2 - 活性汚泥処理方法及びそのための活性汚泥処理装置 - Google Patents
活性汚泥処理方法及びそのための活性汚泥処理装置Info
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C02F11/18—Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機性廃水、例えば、
下水処理場、屎尿処理場などの下水処理プロセス、食品
工場、化学工場などの排水処理プロセスなどから排出さ
れる生物分解性有機性廃水を処理する活性汚泥処理方法
において、余剰汚泥を処理することの可能な活性汚泥処
理方法及び活性汚泥処理装置に関する。
下水処理場、屎尿処理場などの下水処理プロセス、食品
工場、化学工場などの排水処理プロセスなどから排出さ
れる生物分解性有機性廃水を処理する活性汚泥処理方法
において、余剰汚泥を処理することの可能な活性汚泥処
理方法及び活性汚泥処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、下水廃水を処理する方法としては、活性汚泥法と呼
ばれる好気性生物処理法が、もっとも一般的に実施され
ている。この方法は、図４に示したように、有機性廃水
貯留槽100 から曝気処理装置102 に導入れた下水などの
有機性廃水が、曝気処理装置102 において好気条件に
て、微生物による酸化分解反応である「生物酸化」によ
って、二酸化炭素若しくは水などの無機物に分解される
ようになっている。そして、曝気処理装置102 にて処理
された廃水は、沈殿装置１０４にて処理水１０６ と汚
泥108 に固液分離され、汚泥の一部は微生物源として曝
気処理装置102 に返送されるとともに、残りの汚泥（す
なわち曝気処理装置102 での増殖汚泥量に相当）は余剰
汚泥110 として処理されているのが通常である。
り、下水廃水を処理する方法としては、活性汚泥法と呼
ばれる好気性生物処理法が、もっとも一般的に実施され
ている。この方法は、図４に示したように、有機性廃水
貯留槽100 から曝気処理装置102 に導入れた下水などの
有機性廃水が、曝気処理装置102 において好気条件に
て、微生物による酸化分解反応である「生物酸化」によ
って、二酸化炭素若しくは水などの無機物に分解される
ようになっている。そして、曝気処理装置102 にて処理
された廃水は、沈殿装置１０４にて処理水１０６ と汚
泥108 に固液分離され、汚泥の一部は微生物源として曝
気処理装置102 に返送されるとともに、残りの汚泥（す
なわち曝気処理装置102 での増殖汚泥量に相当）は余剰
汚泥110 として処理されているのが通常である。
【０００３】ところで、この場合、沈殿装置で固液分離
した有機性固形物を含む沈殿固形物濃縮液（汚泥）は、
濃縮、消化、脱水、コンポスト化、焼却といった工程を
経て処理されるため、このような処理に手間と費用がか
かり好ましくなかった。
した有機性固形物を含む沈殿固形物濃縮液（汚泥）は、
濃縮、消化、脱水、コンポスト化、焼却といった工程を
経て処理されるため、このような処理に手間と費用がか
かり好ましくなかった。
【０００４】このため、できるだけ汚泥のでない処理方
法として、汚泥の滞留時間を長くする長時間曝気法、又
は汚泥を接触材表面に付着させることにより、汚泥を反
応槽内に大量に保持する接触酸化法などが提案され実用
化されている（（社）日本下水道協会発行、建設省都市
局下水道部監修、「下水道施設計画・設計指針と解説」
後編、１９９４年版）。しかしながら、これらの方法で
は、滞留時間を長くとるために広大な敷地面積を必要と
し、また、長時間曝気法は、負荷の低下時に汚泥の分散
が生じ、固液分離に支障をきたすこととなる。また、接
触酸化法では、負荷の上昇時に汚泥の目詰まりが発生す
るなどの点から好ましくなかった。
法として、汚泥の滞留時間を長くする長時間曝気法、又
は汚泥を接触材表面に付着させることにより、汚泥を反
応槽内に大量に保持する接触酸化法などが提案され実用
化されている（（社）日本下水道協会発行、建設省都市
局下水道部監修、「下水道施設計画・設計指針と解説」
後編、１９９４年版）。しかしながら、これらの方法で
は、滞留時間を長くとるために広大な敷地面積を必要と
し、また、長時間曝気法は、負荷の低下時に汚泥の分散
が生じ、固液分離に支障をきたすこととなる。また、接
触酸化法では、負荷の上昇時に汚泥の目詰まりが発生す
るなどの点から好ましくなかった。
【０００５】さらに、これらの問題を解決するために、
余剰汚泥を一時貯留しておいて、嫌気消化法によって汚
泥を減容化して汚泥量を減少して廃棄処理の負担を少な
くする方法も提案されているが（（社）日本下水道協会
発行、建設省都市局下水道部監修、「下水道施設計画・
設計指針と解説」後編、１９９４年版）、この方法では
処理時間が20〜30日と長く、有機性汚泥の減容率も30〜
50％程度と十分であるとは言い難いものである。
余剰汚泥を一時貯留しておいて、嫌気消化法によって汚
泥を減容化して汚泥量を減少して廃棄処理の負担を少な
くする方法も提案されているが（（社）日本下水道協会
発行、建設省都市局下水道部監修、「下水道施設計画・
設計指針と解説」後編、１９９４年版）、この方法では
処理時間が20〜30日と長く、有機性汚泥の減容率も30〜
50％程度と十分であるとは言い難いものである。
【０００６】また、特開平6-206088号公報では、有機性
廃液を好気性処理をした後に、固液分離した汚泥をオゾ
ン酸化塔で酸化処理することによって余剰汚泥を低減す
る方法が開示されている。しかしながら、この方法で
は、オゾン酸化塔の取り扱いが複雑で、残存オゾンの処
理問題がある他、オゾン酸化塔でも余剰汚泥の分解率も
未だ満足できる値ではないものである。
廃液を好気性処理をした後に、固液分離した汚泥をオゾ
ン酸化塔で酸化処理することによって余剰汚泥を低減す
る方法が開示されている。しかしながら、この方法で
は、オゾン酸化塔の取り扱いが複雑で、残存オゾンの処
理問題がある他、オゾン酸化塔でも余剰汚泥の分解率も
未だ満足できる値ではないものである。
【０００７】従って、本発明は、このような実情に鑑み
て、有機性廃水を処理する活性汚泥処理方法において、
発生する余剰汚泥の量を極めて低減できる活性汚泥処理
方法及び活性汚泥処理装置を提供することを目的とす
る。
て、有機性廃水を処理する活性汚泥処理方法において、
発生する余剰汚泥の量を極めて低減できる活性汚泥処理
方法及び活性汚泥処理装置を提供することを目的とす
る。
【０００８】また、本発明は、前述した活性汚泥処理方
法及び活性汚泥処理装置において、灰分の量が多い汚泥
の場合に、処理系から当該汚泥を排出可能な活性汚泥処
理方法及び活性汚泥処理装置を提供することをも目的と
する。
法及び活性汚泥処理装置において、灰分の量が多い汚泥
の場合に、処理系から当該汚泥を排出可能な活性汚泥処
理方法及び活性汚泥処理装置を提供することをも目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る活性汚泥処
理方法及び活性汚泥処理装置は、前述した課題及び目的
を達成するために発明なされたものであって、下記の
（１）〜（９）をその要旨とするものである。
理方法及び活性汚泥処理装置は、前述した課題及び目的
を達成するために発明なされたものであって、下記の
（１）〜（９）をその要旨とするものである。
【００１０】（１）有機性廃水を処理するための活性汚
泥処理装置であって、有機廃水を好気性生物処理をする
ための曝気処理装置と、該曝気処理装置で処理された処
理液を処理水と汚泥に固液分離するための第１の沈殿装
置と、前記沈殿装置で分離された汚泥の一部を曝気処理
装置に返送するための環流経路と、前記沈殿装置で分離
された汚泥のうち余剰汚泥を５５℃より高い温度で好熱
菌による微生物処理で可溶化するための可溶化処理装置
と、前記可溶化処理装置で可溶化された処理液を曝気処
理装置に返送する返送経路とを設けたことを特徴とする
活性汚泥処理装置。
泥処理装置であって、有機廃水を好気性生物処理をする
ための曝気処理装置と、該曝気処理装置で処理された処
理液を処理水と汚泥に固液分離するための第１の沈殿装
置と、前記沈殿装置で分離された汚泥の一部を曝気処理
装置に返送するための環流経路と、前記沈殿装置で分離
された汚泥のうち余剰汚泥を５５℃より高い温度で好熱
菌による微生物処理で可溶化するための可溶化処理装置
と、前記可溶化処理装置で可溶化された処理液を曝気処
理装置に返送する返送経路とを設けたことを特徴とする
活性汚泥処理装置。
【００１１】（２）前記沈殿装置で固液分離した汚泥を
可溶化槽で可溶化された可溶化処理液で加温するための
熱交換器を、前記沈殿装置から可溶化槽に至る経路に設
けたことを特徴とする前述の（１）に記載の活性汚泥処
理装置。
可溶化槽で可溶化された可溶化処理液で加温するための
熱交換器を、前記沈殿装置から可溶化槽に至る経路に設
けたことを特徴とする前述の（１）に記載の活性汚泥処
理装置。
【００１２】（３）前記可溶化処理装置で可溶化された
処理液を曝気処理装置に返送する返送経路に、処理液を
曝気処理装置に返送する処理水と余剰汚泥に固液分離す
るための第２の沈殿装置を設けたことを特徴とする前述
の（１）又は（２）に記載の活性汚泥処理装置。
処理液を曝気処理装置に返送する返送経路に、処理液を
曝気処理装置に返送する処理水と余剰汚泥に固液分離す
るための第２の沈殿装置を設けたことを特徴とする前述
の（１）又は（２）に記載の活性汚泥処理装置。
【００１３】（４）前記第２の沈殿装置の余剰汚泥の一
部を、第１の沈殿装置に返送する余剰汚泥還流経路を設
けたことを特徴とする前述の（１）から（３）のいずれ
かに記載の活性汚泥処理装置。
部を、第１の沈殿装置に返送する余剰汚泥還流経路を設
けたことを特徴とする前述の（１）から（３）のいずれ
かに記載の活性汚泥処理装置。
【００１４】（５）有機性廃水を処理するための活性汚
泥処理方法であって、有機廃水を曝気処理装置にて好気
性生物処理をした後、曝気処理装置にて処理された処理
液を第１の沈殿装置にて処理水と汚泥に固液分離し、前
記沈殿装置で分離された汚泥の一部を、環流経路を介し
て曝気処理装置に返送し、前記沈殿装置で分離された汚
泥のうち余剰汚泥を、可溶化処理装置にて５５℃より高
い温度で好熱菌による微生物処理で可溶化し、前記可溶
化処理装置で可溶化された処理液を、返送経路を介して
曝気処理装置に返送することを特徴とする活性汚泥処理
方法。
泥処理方法であって、有機廃水を曝気処理装置にて好気
性生物処理をした後、曝気処理装置にて処理された処理
液を第１の沈殿装置にて処理水と汚泥に固液分離し、前
記沈殿装置で分離された汚泥の一部を、環流経路を介し
て曝気処理装置に返送し、前記沈殿装置で分離された汚
泥のうち余剰汚泥を、可溶化処理装置にて５５℃より高
い温度で好熱菌による微生物処理で可溶化し、前記可溶
化処理装置で可溶化された処理液を、返送経路を介して
曝気処理装置に返送することを特徴とする活性汚泥処理
方法。
【００１５】（６）前記沈殿装置で固液分離した汚泥
を、沈殿装置から可溶化槽に至る経路に設けた熱交換器
を介して、可溶化槽で可溶化された可溶化処理液で加温
することを特徴とする前述の（５）に記載の活性汚泥処
理方法。
を、沈殿装置から可溶化槽に至る経路に設けた熱交換器
を介して、可溶化槽で可溶化された可溶化処理液で加温
することを特徴とする前述の（５）に記載の活性汚泥処
理方法。
【００１６】（７）前記可溶化処理装置で可溶化された
処理液を曝気処理装置に返送する返送経路に設けられた
第２の沈殿装置にて、処理液を曝気処理装置に返送する
処理水と余剰汚泥に固液分離することを特徴とする前述
の（５）又は（６）に記載の活性汚泥処理方法。
処理液を曝気処理装置に返送する返送経路に設けられた
第２の沈殿装置にて、処理液を曝気処理装置に返送する
処理水と余剰汚泥に固液分離することを特徴とする前述
の（５）又は（６）に記載の活性汚泥処理方法。
【００１７】（８）前記第２の沈殿装置の余剰汚泥の一
部を、余剰汚泥還流経路を介して第１の沈殿装置に返送
することを特徴とする前述の（５）から（７）のいずれ
かに記載の活性汚泥処理方法。
部を、余剰汚泥還流経路を介して第１の沈殿装置に返送
することを特徴とする前述の（５）から（７）のいずれ
かに記載の活性汚泥処理方法。
【００１８】（９）前記可溶化処理を、50〜90℃の温度
範囲となるような条件で操作することを特徴とする前述
の（６）から（８）のいずれかに記載の活性汚泥処理方
法。
範囲となるような条件で操作することを特徴とする前述
の（６）から（８）のいずれかに記載の活性汚泥処理方
法。
【００１９】すなわち、本発明者等が鋭意研究を行った
結果、有機性廃水を好気性生物処理した後、処理液を処
理水と汚泥に固液分離した後、余剰汚泥を５５℃より高
い温度で好熱菌による微生物処理で可溶化して、これを
再び好気性生物処理することによって、発生する余剰汚
泥の量を極めて低減できることを知見して本発明を完成
したものである。
結果、有機性廃水を好気性生物処理した後、処理液を処
理水と汚泥に固液分離した後、余剰汚泥を５５℃より高
い温度で好熱菌による微生物処理で可溶化して、これを
再び好気性生物処理することによって、発生する余剰汚
泥の量を極めて低減できることを知見して本発明を完成
したものである。
【００２０】
【実施例】図１は、本発明の活性汚泥処理装置及び活性
汚泥処理方法の第１の実施例の概略図である。
汚泥処理方法の第１の実施例の概略図である。
【００２１】本発明では、有機性廃水、例えば、下水処
理場、屎尿処理場などの下水処理プロセス、食品工場、
化学工場などの排水処理プロセスなどから排出される生
物分解性有機性廃水（以下「原廃水」と言う）を対象と
する。
理場、屎尿処理場などの下水処理プロセス、食品工場、
化学工場などの排水処理プロセスなどから排出される生
物分解性有機性廃水（以下「原廃水」と言う）を対象と
する。
【００２２】図１に示したように、これらの原廃水貯留
槽10に貯留された原廃水Ａが、経路12を介して曝気処理
装置14に導入され、曝気処理装置14にて有機廃水である
原廃水が、好気性生物処理されるようになっている。な
お、この場合、曝気処理装置14での好気性生物処理と
は、すなわち、「生物酸化」によって、有機物は二酸化
炭素若しくは水などの無機物に分解され、用いられる好
気性微生物としては、下水浄化のための活性汚泥法にお
いて用いられているグラム陰性またはグラム陽性桿菌、
例えば、シュードモナス(Pseudomonas) 属およびバチル
ス(Bacillus)属であり、これらの接種菌体は、通常の下
水浄化処理プラントから得られるものである。この場
合、曝気処理装置14の温度は、10〜50℃、通常は、20〜
30℃の温度範囲となるような条件で操作するが、より効
率よく処理するには、高温の方が好ましく、例えば、下
水余剰汚泥から分離した中温菌を用いる場合には、35〜
40℃の範囲で操作するようにする。何れにしても微生物
による酸化分解反応が効率良く十分に生じうるように、
前記温度範囲の中から最適な温度条件を選択して操作す
るようにする。また、曝気処理装置14で好気性で微生物
分解をするための装置としては、特に限定されるもので
はなく、要するに、散気装置が反応槽に具備してなるも
のであれば使用可能である。なお、この場合、反応槽と
しては、バッチ式でも、連続方式の何れも使用可能であ
る。
槽10に貯留された原廃水Ａが、経路12を介して曝気処理
装置14に導入され、曝気処理装置14にて有機廃水である
原廃水が、好気性生物処理されるようになっている。な
お、この場合、曝気処理装置14での好気性生物処理と
は、すなわち、「生物酸化」によって、有機物は二酸化
炭素若しくは水などの無機物に分解され、用いられる好
気性微生物としては、下水浄化のための活性汚泥法にお
いて用いられているグラム陰性またはグラム陽性桿菌、
例えば、シュードモナス(Pseudomonas) 属およびバチル
ス(Bacillus)属であり、これらの接種菌体は、通常の下
水浄化処理プラントから得られるものである。この場
合、曝気処理装置14の温度は、10〜50℃、通常は、20〜
30℃の温度範囲となるような条件で操作するが、より効
率よく処理するには、高温の方が好ましく、例えば、下
水余剰汚泥から分離した中温菌を用いる場合には、35〜
40℃の範囲で操作するようにする。何れにしても微生物
による酸化分解反応が効率良く十分に生じうるように、
前記温度範囲の中から最適な温度条件を選択して操作す
るようにする。また、曝気処理装置14で好気性で微生物
分解をするための装置としては、特に限定されるもので
はなく、要するに、散気装置が反応槽に具備してなるも
のであれば使用可能である。なお、この場合、反応槽と
しては、バッチ式でも、連続方式の何れも使用可能であ
る。
【００２３】つづいて、このように曝気処理装置14で処
理された処理水Ｂは、沈殿装置16に導入されて固液分離
され、固液分離された上澄液Ｃは、放流先の排出基準に
従い、必要であれば、硝化脱窒素若しくはオゾン処理な
どの三次処理を施し、河川放流又は修景用水などとして
利用されるようになっている。
理された処理水Ｂは、沈殿装置16に導入されて固液分離
され、固液分離された上澄液Ｃは、放流先の排出基準に
従い、必要であれば、硝化脱窒素若しくはオゾン処理な
どの三次処理を施し、河川放流又は修景用水などとして
利用されるようになっている。
【００２４】一方、沈殿装置16で分離された汚泥の一部
Ｄは、還流経路18を介して、経路12に合流して原廃水Ａ
とともに、曝気処理装置14に導入されるようになってい
る。
Ｄは、還流経路18を介して、経路12に合流して原廃水Ａ
とともに、曝気処理装置14に導入されるようになってい
る。
【００２５】なお、この還流量は、曝気処理装置14での
微生物の保持量により決定される。
微生物の保持量により決定される。
【００２６】さらに、この沈殿装置16で分離された残り
の余剰汚泥Ｅ（すなわち、曝気処理装置14での増殖汚泥
量に相当）は、経路20、22を介して、可溶化処理装置24
に導入されるようになっている。可溶化処理装置24で
は、高温条件で嫌気的若しくは好気的に有機性汚泥の可
溶化が行われる。この場合、高温条件において用いられ
る嫌気性若しくは好気性微生物の接種菌体（好熱菌）
は、例えば、従来の好気性若しくは嫌気性消化槽から微
生物を培養することによって得られるものである。
の余剰汚泥Ｅ（すなわち、曝気処理装置14での増殖汚泥
量に相当）は、経路20、22を介して、可溶化処理装置24
に導入されるようになっている。可溶化処理装置24で
は、高温条件で嫌気的若しくは好気的に有機性汚泥の可
溶化が行われる。この場合、高温条件において用いられ
る嫌気性若しくは好気性微生物の接種菌体（好熱菌）
は、例えば、従来の好気性若しくは嫌気性消化槽から微
生物を培養することによって得られるものである。
【００２７】また、可溶化処理装置24の最適温度は、好
ましくは、50〜90℃の温度範囲となるような条件で操作
するが、その高温処理対象である余剰汚泥Ｅに含まれる
有機性固形物を分解する好熱菌の種類によって異なるも
のであり、例えば、下水余剰汚泥から分離した好熱菌の
場合には、微生物（好熱菌）による可溶化反応と熱によ
る物理化学的な熱分解の両作用が同時に効率良く十分に
生じうるように、高温条件における温度を60℃〜80℃の
範囲、好ましくは70℃の範囲で操作するようにする。何
れにしても、微生物（好熱菌）による可溶化反応と熱に
よる物理化学的な熱分解の両作用が同時に効率良く十分
に生じうるように、微生物の種類に応じて、50〜90℃の
温度範囲となるように設定すればよい。
ましくは、50〜90℃の温度範囲となるような条件で操作
するが、その高温処理対象である余剰汚泥Ｅに含まれる
有機性固形物を分解する好熱菌の種類によって異なるも
のであり、例えば、下水余剰汚泥から分離した好熱菌の
場合には、微生物（好熱菌）による可溶化反応と熱によ
る物理化学的な熱分解の両作用が同時に効率良く十分に
生じうるように、高温条件における温度を60℃〜80℃の
範囲、好ましくは70℃の範囲で操作するようにする。何
れにしても、微生物（好熱菌）による可溶化反応と熱に
よる物理化学的な熱分解の両作用が同時に効率良く十分
に生じうるように、微生物の種類に応じて、50〜90℃の
温度範囲となるように設定すればよい。
【００２８】さらに、可溶化処理装置24で好気的に微生
物分解をするための装置として、従来の散気装置を具備
してなるもの、嫌気性で微生物分解をするための装置と
しては、（1)槽内の液を循環することにより撹拌する方
法、（2)生成ガスを循環曝気することにより撹拌する方
法、（3)撹拌翼などの撹拌機を設置する方法、（4)活性
微生物固定手段を有するなど、活性微生物と処理対象汚
泥とを効率的に接触させる手段を具備したものであれば
使用可能である。なお、この場合、反応槽としては、バ
ッチ式でも、連続方式の何れも使用可能である。
物分解をするための装置として、従来の散気装置を具備
してなるもの、嫌気性で微生物分解をするための装置と
しては、（1)槽内の液を循環することにより撹拌する方
法、（2)生成ガスを循環曝気することにより撹拌する方
法、（3)撹拌翼などの撹拌機を設置する方法、（4)活性
微生物固定手段を有するなど、活性微生物と処理対象汚
泥とを効率的に接触させる手段を具備したものであれば
使用可能である。なお、この場合、反応槽としては、バ
ッチ式でも、連続方式の何れも使用可能である。
【００２９】このように、可溶化処理装置24で可溶化し
た可溶化処理液Ｆは、経路26を介して、経路20に設けら
れた熱交換器28を経由し、経路30を介して、経路12に合
流されて原廃水Ａとともに曝気処理装置14に導入して好
気性生物処理が行われ、前述したように処理サイクルが
繰り返されるようになっている。
た可溶化処理液Ｆは、経路26を介して、経路20に設けら
れた熱交換器28を経由し、経路30を介して、経路12に合
流されて原廃水Ａとともに曝気処理装置14に導入して好
気性生物処理が行われ、前述したように処理サイクルが
繰り返されるようになっている。
【００３０】なお、熱交換器28では、沈殿装置16で固液
分離した余剰汚泥Ｅを、可溶化処理装置24で可溶化され
た可溶化処理液Ｆで加温することにより、熱損失を極力
抑えるようになっている。
分離した余剰汚泥Ｅを、可溶化処理装置24で可溶化され
た可溶化処理液Ｆで加温することにより、熱損失を極力
抑えるようになっている。
【００３１】このように、可溶化処理装置24で可溶化す
ると、固形分が減少するが、それを曝気処理装置14に導
入して好気性生物処理すれば、可溶化分が分解されて一
部が汚泥となる。このため、その増殖分も考慮して、可
溶化処理装置24で余剰汚泥を可溶化すると余剰汚泥発生
が極力抑えられることとなり、余剰汚泥の濃縮、消化、
脱水、コンポスト化、焼却といった工程を経ることがな
いために、設備の簡素化、コスト低減化等が図れること
となる。
ると、固形分が減少するが、それを曝気処理装置14に導
入して好気性生物処理すれば、可溶化分が分解されて一
部が汚泥となる。このため、その増殖分も考慮して、可
溶化処理装置24で余剰汚泥を可溶化すると余剰汚泥発生
が極力抑えられることとなり、余剰汚泥の濃縮、消化、
脱水、コンポスト化、焼却といった工程を経ることがな
いために、設備の簡素化、コスト低減化等が図れること
となる。
【００３２】図２は、本発明の活性汚泥処理装置及び活
性汚泥処理方法の第２の実施例の概略図である。前述し
た第１の実施例と基本的には同一の参照番号を付してい
る。
性汚泥処理方法の第２の実施例の概略図である。前述し
た第１の実施例と基本的には同一の参照番号を付してい
る。
【００３３】第１の実施例と相違するところは、可溶化
処理装置24で可溶化された処理液Ｆを曝気処理装置14に
返送する返送経路30に、第２の沈殿装置32を設けた点が
相違する。すなわち、第２の沈殿装置32にて処理液Ｆは
固液分離され、上澄み液である処理水Ｇは、返送経路34
を介して経路12に合流されて原廃水Ａとともに曝気処理
装置14に導入して好気性生物処理が行われ、前述したよ
うに処理サイクルが繰り返されるようになっている。一
方、第２の沈殿装置32にて固液分離された沈殿物である
余剰汚泥Ｈは、適宜、濃縮、消化、脱水、コンポスト
化、焼却される。この第２の沈殿装置32を設けた理由
は、処理する廃水性状によっては、系内に不溶性無機物
若しくは生物難分解物が蓄積することが考えられるため
である。すなわち、特に不溶性無機物では、ある程度の
蓄積は汚泥の比重を増加する効果がるために、バルキン
グ防止の面からも好ましいものではあるが、必要以上の
蓄積は、単位汚泥当たりの活性低下につながるため、通
常、単位汚泥乾燥重量当たりの灰分量が40％を越えた時
に、汚泥を一部、余剰汚泥として抜き取るためである。
処理装置24で可溶化された処理液Ｆを曝気処理装置14に
返送する返送経路30に、第２の沈殿装置32を設けた点が
相違する。すなわち、第２の沈殿装置32にて処理液Ｆは
固液分離され、上澄み液である処理水Ｇは、返送経路34
を介して経路12に合流されて原廃水Ａとともに曝気処理
装置14に導入して好気性生物処理が行われ、前述したよ
うに処理サイクルが繰り返されるようになっている。一
方、第２の沈殿装置32にて固液分離された沈殿物である
余剰汚泥Ｈは、適宜、濃縮、消化、脱水、コンポスト
化、焼却される。この第２の沈殿装置32を設けた理由
は、処理する廃水性状によっては、系内に不溶性無機物
若しくは生物難分解物が蓄積することが考えられるため
である。すなわち、特に不溶性無機物では、ある程度の
蓄積は汚泥の比重を増加する効果がるために、バルキン
グ防止の面からも好ましいものではあるが、必要以上の
蓄積は、単位汚泥当たりの活性低下につながるため、通
常、単位汚泥乾燥重量当たりの灰分量が40％を越えた時
に、汚泥を一部、余剰汚泥として抜き取るためである。
【００３４】なお、余剰汚泥Ｈは、高温槽を通過してい
るために、溶存ガスが少なく、沈降性の優れた汚泥であ
るので、沈殿分離が容易であり、また、高温槽を通過し
ているために、病原菌が殺菌されているために、コンポ
スト化する場合、雑菌が少ないためにコンポスト化が速
いものである。すなわち、雑菌が多く存在すると、有用
なコンポスト化菌を種菌として入れても、他の雑菌が栄
養源をとって増殖するために、コンポスト菌が十分に増
殖できないうちに栄養源がなくなってしまうことにな
り、効率が悪くなるのに対して、本発明のように雑菌が
殺菌されているところに、コンポスト菌を入れた場合
に、コンポスト菌のみが優先的に増殖でき、効率よくで
きるからである。
るために、溶存ガスが少なく、沈降性の優れた汚泥であ
るので、沈殿分離が容易であり、また、高温槽を通過し
ているために、病原菌が殺菌されているために、コンポ
スト化する場合、雑菌が少ないためにコンポスト化が速
いものである。すなわち、雑菌が多く存在すると、有用
なコンポスト化菌を種菌として入れても、他の雑菌が栄
養源をとって増殖するために、コンポスト菌が十分に増
殖できないうちに栄養源がなくなってしまうことにな
り、効率が悪くなるのに対して、本発明のように雑菌が
殺菌されているところに、コンポスト菌を入れた場合
に、コンポスト菌のみが優先的に増殖でき、効率よくで
きるからである。
【００３５】また、余剰汚泥Ｈの一部Ｉを、返送経路36
を介して、第１の沈殿装置16に返送するか、又は沈殿装
置16の負担を軽減するために返送経路38を介して経路20
に返送するようにすれば、生物難分解物も可溶化処理装
置24でさらに分解されるので、より余剰汚泥の発生を防
止することができる。この場合、この余剰汚泥Ｉの返送
量は、生物難分解物の分解に要する時間により、可溶化
処理装置24で必要な時間滞留するように返送量を決定す
ればよい。
を介して、第１の沈殿装置16に返送するか、又は沈殿装
置16の負担を軽減するために返送経路38を介して経路20
に返送するようにすれば、生物難分解物も可溶化処理装
置24でさらに分解されるので、より余剰汚泥の発生を防
止することができる。この場合、この余剰汚泥Ｉの返送
量は、生物難分解物の分解に要する時間により、可溶化
処理装置24で必要な時間滞留するように返送量を決定す
ればよい。
【００３６】図３は、本発明の活性汚泥処理装置及び活
性汚泥処理方法の第３の実施例の概略図である。前述し
た第２の実施例と基本的には同一の参照番号を付してい
る。
性汚泥処理方法の第３の実施例の概略図である。前述し
た第２の実施例と基本的には同一の参照番号を付してい
る。
【００３７】第２の実施例と相違するところは、第２の
沈殿装置32にて処理液Ｆは固液分離され、上澄み液であ
る処理水Ｇは、返送経路34を介して経路12に合流されて
原廃水Ａとともに曝気処理装置14に導入して好気性生物
処理が行われる代わりに、上澄み液である処理水Ｇを返
送経路34' を介して、曝気処理装置14の中間部に返送す
るようにした点が相違する。これは、曝気処理装置14が
プラグフロー形式である場合、可溶化処理装置24で可溶
化された可溶化物をそのまま曝気処理装置14の流入部に
返送すると、曝気処理装置14の流入部の負荷が大きくな
るために分注方式にして曝気処理装置14の流入部の負荷
を低減するようにしたものである。なお、このことは、
前述した第１の実施例にも適用可能であることは勿論で
ある。
沈殿装置32にて処理液Ｆは固液分離され、上澄み液であ
る処理水Ｇは、返送経路34を介して経路12に合流されて
原廃水Ａとともに曝気処理装置14に導入して好気性生物
処理が行われる代わりに、上澄み液である処理水Ｇを返
送経路34' を介して、曝気処理装置14の中間部に返送す
るようにした点が相違する。これは、曝気処理装置14が
プラグフロー形式である場合、可溶化処理装置24で可溶
化された可溶化物をそのまま曝気処理装置14の流入部に
返送すると、曝気処理装置14の流入部の負荷が大きくな
るために分注方式にして曝気処理装置14の流入部の負荷
を低減するようにしたものである。なお、このことは、
前述した第１の実施例にも適用可能であることは勿論で
ある。
【００３８】実施例１ 内径150mm 、高さ1mのステンレス製の熱媒を循環させる
ジャケット方式の円筒型反応槽を用いて、温度70℃、通
気量0.1vvm、反応液量10L で運転した。処理汚泥は、活
性汚泥処理をした余剰汚泥（固形物濃度SS＝2.4 ％、揮
発性有機物質濃度VSS ＝85％）を用い、４日毎に種汚泥
0.8Lに対して沈殿固形物3.2Lを添加した。5 日の滞留時
間で、約50％の固形物（VSS として60％) が可溶化さ
れ、同時に有機物の指標であるVM（揮発性物質)(Volati
le matter)も50％除去された。
ジャケット方式の円筒型反応槽を用いて、温度70℃、通
気量0.1vvm、反応液量10L で運転した。処理汚泥は、活
性汚泥処理をした余剰汚泥（固形物濃度SS＝2.4 ％、揮
発性有機物質濃度VSS ＝85％）を用い、４日毎に種汚泥
0.8Lに対して沈殿固形物3.2Lを添加した。5 日の滞留時
間で、約50％の固形物（VSS として60％) が可溶化さ
れ、同時に有機物の指標であるVM（揮発性物質)(Volati
le matter)も50％除去された。
【００３９】なお、これを、図１に示したように、曝気
槽に導入したところ、発生する余剰汚泥量の減少が認め
られた。
槽に導入したところ、発生する余剰汚泥量の減少が認め
られた。
【００４０】本発明の活性汚泥法における余剰汚泥処理
方法及びそのための活性汚泥処理装置によれば、有機性
廃水を好気性生物処理した後、処理液を処理水と汚泥に
固液分離した後、余剰汚泥を５５℃より高い温度で好熱
菌による微生物処理で可溶化して、これを再び好気性生
物処理するように構成したので、以下のような顕著で特
有な作用効果を奏する極めて優れた発明である。
方法及びそのための活性汚泥処理装置によれば、有機性
廃水を好気性生物処理した後、処理液を処理水と汚泥に
固液分離した後、余剰汚泥を５５℃より高い温度で好熱
菌による微生物処理で可溶化して、これを再び好気性生
物処理するように構成したので、以下のような顕著で特
有な作用効果を奏する極めて優れた発明である。
【００４１】（１）余剰汚泥が可溶化れた後、好気性生
物処理するようにしたので、発生する余剰汚泥の量を極
めて低減でき、余剰汚泥の濃縮、消化、脱水、コンポス
ト化、焼却といった工程を極力避けることができるため
に、設備の簡素化、コスト低減化等が図れる。
物処理するようにしたので、発生する余剰汚泥の量を極
めて低減でき、余剰汚泥の濃縮、消化、脱水、コンポス
ト化、焼却といった工程を極力避けることができるため
に、設備の簡素化、コスト低減化等が図れる。
【００４２】（２）可溶化処理装置で可溶化された処理
液を曝気処理装置に返送する返送経路に、第２の沈殿装
置を設けた構成のものでは、単位汚泥当たりの活性低下
につながる不溶性無機物の過度の蓄積を防止するため、
灰分量が40％を越えた時に、汚泥を一部、余剰汚泥とし
て抜き取ることができるので、単位汚泥当たりの活性が
低下することがない。
液を曝気処理装置に返送する返送経路に、第２の沈殿装
置を設けた構成のものでは、単位汚泥当たりの活性低下
につながる不溶性無機物の過度の蓄積を防止するため、
灰分量が40％を越えた時に、汚泥を一部、余剰汚泥とし
て抜き取ることができるので、単位汚泥当たりの活性が
低下することがない。
【００４３】（３）余剰汚泥が発生しても、余剰汚泥
は、高温槽である可溶化槽を通過しているために、溶存
ガスが少なく沈降性の優れた汚泥であるので、沈殿分離
が容易でであり、また、高温槽を通過しているために、
病原菌が殺菌されているために、コンポスト化する場
合、雑菌が少ないためにコンポスト化が速いものであ
る。
は、高温槽である可溶化槽を通過しているために、溶存
ガスが少なく沈降性の優れた汚泥であるので、沈殿分離
が容易でであり、また、高温槽を通過しているために、
病原菌が殺菌されているために、コンポスト化する場
合、雑菌が少ないためにコンポスト化が速いものであ
る。
【００４４】（４）余剰汚泥の一部を、返送経路を介し
て、第１の沈殿装置に返送するように構成したもの
で、、生物難分解物も可溶化処理装置でさらに分解され
るので、より余剰汚泥の発生を防止することができる。
て、第１の沈殿装置に返送するように構成したもの
で、、生物難分解物も可溶化処理装置でさらに分解され
るので、より余剰汚泥の発生を防止することができる。
【００４５】（５）沈殿装置で固液分離した余剰汚泥
を、可溶化処理装置で可溶化された可溶化処理液で加温
するための熱交換器を設けた構成のものでは、熱損失を
極力抑えることが可能である。
を、可溶化処理装置で可溶化された可溶化処理液で加温
するための熱交換器を設けた構成のものでは、熱損失を
極力抑えることが可能である。
【図１】図１は、本発明の活性汚泥処理装置及び活性汚
泥処理方法の第１の実施例の概略図である。
泥処理方法の第１の実施例の概略図である。
【図２】図２は、本発明の活性汚泥処理装置及び活性汚
泥処理方法の第２の実施例の概略図である。
泥処理方法の第２の実施例の概略図である。
【図３】図３は、本発明の活性汚泥処理装置及び活性汚
泥処理方法の第３の実施例の概略図である。
泥処理方法の第３の実施例の概略図である。
【図４】図４は、従来の活性汚泥法を示す概略図であ
る。
る。
１０・・・ 原廃水貯留槽 １４・・・ 曝気処理装置 １６・・・ 沈殿装置 １８・・・ 還流経路 ２４・・・ 可溶化処理装置 ２８・・・ 熱交換器 ３０・・・ 返送経路 ３２・・・ 第２の沈殿装置 ３４、３４’・・・ 返送経路 ３６・・・ 返送経路 Ａ・・・ 原廃水 Ｂ・・・ 処理水 Ｃ・・・ 上澄液 Ｄ・・・ 返送汚泥 Ｅ・・・ 余剰汚泥 Ｆ・・・ 可溶化処理液 Ｇ・・・ 処理水 Ｈ・・・ 余剰汚泥
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 英樹 兵庫県神戸市須磨区南落合１丁目13−７ 292号室 (72)発明者 宝月 章彦 兵庫県神戸市北区君影町４丁目２−１ (56)参考文献 特開 平２−227191（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−305294（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−215695（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 3/00 - 3/44 C02F 11/00 - 11/20
Claims (9)
- 【請求項１】 有機性廃水を処理するための活性汚泥処
理装置であって、 有機廃水を好気性生物処理をするための曝気処理装置
と、該曝気処理装置で処理された処理液を処理水と汚泥
に固液分離するための第１の沈殿装置と、 前記沈殿装置で分離された汚泥の一部を曝気処理装置に
返送するための環流経路と、 前記沈殿装置で分離された汚泥のうち余剰汚泥を５５℃
より高い温度で好熱菌による微生物処理で可溶化するた
めの可溶化処理装置と、 前記可溶化処理装置で可溶化された処理液を曝気処理装
置に返送する返送経路とを設けたことを特徴とする活性
汚泥処理装置。 - 【請求項２】 前記沈殿装置で固液分離した汚泥を可溶
化槽で可溶化された可溶化処理液で加温するための熱交
換器を、前記沈殿装置から可溶化槽に至る経路に設けた
ことを特徴とする請求項１に記載の活性汚泥処理装置。 - 【請求項３】 前記可溶化処理装置で可溶化された処理
液を曝気処理装置に返送する返送経路に、処理液を曝気
処理装置に返送する処理水と余剰汚泥に固液分離するた
めの第２の沈殿装置を設けたことを特徴とする請求項１
又は２に記載の活性汚泥処理装置。 - 【請求項４】 前記第２の沈殿装置の余剰汚泥の一部
を、第１の沈殿装置に返送する余剰汚泥還流経路を設け
たことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の
活性汚泥処理装置。 - 【請求項５】 有機性廃水を処理するための活性汚泥処
理方法であって、 有機廃水を曝気処理装置にて好気性生物処理をした後、
曝気処理装置にて処理された処理液を第１の沈殿装置に
て処理水と汚泥に固液分離し、 前記沈殿装置で分離された汚泥の一部を、環流経路を介
して曝気処理装置に返送し、 前記沈殿装置で分離された汚泥のうち余剰汚泥を、可溶
化処理装置にて５５℃より高い温度で好熱菌による微生
物処理で可溶化し、 前記可溶化処理装置で可溶化された処理液を、返送経路
を介して曝気処理装置に返送することを特徴とする活性
汚泥処理方法。 - 【請求項６】 前記沈殿装置で固液分離した汚泥を、沈
殿装置から可溶化槽に至る経路に設けた熱交換器を介し
て、可溶化槽で可溶化された可溶化処理液で加温するこ
とを特徴とする請求項５に記載の活性汚泥処理方法。 - 【請求項７】 前記可溶化処理装置で可溶化された処理
液を曝気処理装置に返送する返送経路に設けられた第２
の沈殿装置にて、処理液を曝気処理装置に返送する処理
水と余剰汚泥に固液分離することを特徴とする請求項５
又は６に記載の活性汚泥処理方法。 - 【請求項８】 前記第２の沈殿装置の余剰汚泥の一部
を、余剰汚泥還流経路を介して第１の沈殿装置に返送す
ることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の
活性汚泥処理方法。 - 【請求項９】 前記可溶化処理を、50〜90℃の温度範囲
となるような条件で操作することを特徴とする請求項６
から８のいずれかに記載の活性汚泥処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16335595A JP3048889B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 活性汚泥処理方法及びそのための活性汚泥処理装置 |
| US09/005,112 US6033571A (en) | 1995-06-29 | 1998-01-09 | Activated sludge treatment method and apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16335595A JP3048889B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 活性汚泥処理方法及びそのための活性汚泥処理装置 |
| US09/005,112 US6033571A (en) | 1995-06-29 | 1998-01-09 | Activated sludge treatment method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0910791A JPH0910791A (ja) | 1997-01-14 |
| JP3048889B2 true JP3048889B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=26488810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16335595A Expired - Lifetime JP3048889B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 活性汚泥処理方法及びそのための活性汚泥処理装置 |
Country Status (2)
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|---|---|
| US (1) | US6033571A (ja) |
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| JP3267935B2 (ja) * | 1997-12-19 | 2002-03-25 | 神鋼パンテツク株式会社 | 有機性廃水の処理方法及びその処理装置 |
| JP3176563B2 (ja) * | 1997-06-05 | 2001-06-18 | 神鋼パンテツク株式会社 | 有機性廃液の処理方法 |
| JP3212909B2 (ja) * | 1997-06-13 | 2001-09-25 | 神鋼パンテツク株式会社 | 有機性廃液の処理方法及びその処理装置 |
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| WO1999067333A1 (fr) | 1998-06-23 | 1999-12-29 | Asahi Glass Company Ltd. | Materiau de couverture agricole |
| JP3499151B2 (ja) * | 1999-04-19 | 2004-02-23 | 久夫 大竹 | 汚泥の処理方法及び当該処理方法を含む有機性廃水処理方法 |
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| JP4862209B2 (ja) * | 2000-02-17 | 2012-01-25 | 栗田工業株式会社 | 有機性排液の処理方法および装置 |
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| JP4543246B2 (ja) * | 2003-12-01 | 2010-09-15 | 日立造船株式会社 | 有機物含有排水の処理方法及び処理装置 |
| JP4588314B2 (ja) * | 2003-12-08 | 2010-12-01 | 高砂熱学工業株式会社 | 建築物におけるトータルエネルギシステム |
| KR20110139312A (ko) * | 2004-02-02 | 2011-12-28 | 쿠리타 고교 가부시키가이샤 | 유기성 배수의 생물 처리 방법 및 장치 |
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| JP4498791B2 (ja) * | 2004-03-25 | 2010-07-07 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 汚泥の処理方法 |
| CN101659505B (zh) * | 2009-09-15 | 2011-10-19 | 深圳市蓝凤凰环保科技有限公司 | 一种污泥自热高温好氧消化固液自动分离系统及其方法 |
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| JP6501268B2 (ja) * | 2016-07-25 | 2019-04-17 | 株式会社里源 | バチルス噴霧液の製造方法 |
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1998
- 1998-01-09 US US09/005,112 patent/US6033571A/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0910791A (ja) | 1997-01-14 |
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