JP3308788B2 - 有機性汚水の処理方法 - Google Patents
有機性汚水の処理方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水などの有機性
汚水処理施設からの汚泥発生量を著しく減少できる汚水
処理技術に関する。
汚水処理施設からの汚泥発生量を著しく減少できる汚水
処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水、屎尿、産業排水などの有機性汚水
の処理施設から大量の汚泥（生汚泥、余剰生物汚泥）が
発生しており、汚泥の処理処分が現在最大の問題になっ
ている。従来これらの汚泥は脱水助剤（ポリマなど）を
添加し脱水機で脱水されたのち焼却処分されているが、
汚泥が大量な場合、脱水助剤添加費、脱水機、焼却炉規
模が大規模なものになり大きな負担になっている。ま
た、汚泥焼却灰の発生量も多く、焼却灰の処分にも苦慮
している。
の処理施設から大量の汚泥（生汚泥、余剰生物汚泥）が
発生しており、汚泥の処理処分が現在最大の問題になっ
ている。従来これらの汚泥は脱水助剤（ポリマなど）を
添加し脱水機で脱水されたのち焼却処分されているが、
汚泥が大量な場合、脱水助剤添加費、脱水機、焼却炉規
模が大規模なものになり大きな負担になっている。ま
た、汚泥焼却灰の発生量も多く、焼却灰の処分にも苦慮
している。
【０００３】従来より、汚泥減量化法として嫌気性消化
（メタン発酵）法があるが、長い滞留日数を必要とする
割りには減量化効果が劣る。また余剰活性汚泥は嫌気性
消化されにくい。余剰生物汚泥をオゾン酸化して可溶化
したのち好気性生物処理槽に供給し汚泥を減量化する方
法（特開平７−１１６６８５号）も知られているが、オ
ゾン所要量が多いためオゾンコストが高額になり実用性
が乏しい。また特開平７−１１６６８５号には余剰活性
汚泥以上に多量に発生する生汚泥（下水中に含まれる有
機性ＳＳを意味する）の減容化方法についてはなんら開
示されていない。
（メタン発酵）法があるが、長い滞留日数を必要とする
割りには減量化効果が劣る。また余剰活性汚泥は嫌気性
消化されにくい。余剰生物汚泥をオゾン酸化して可溶化
したのち好気性生物処理槽に供給し汚泥を減量化する方
法（特開平７−１１６６８５号）も知られているが、オ
ゾン所要量が多いためオゾンコストが高額になり実用性
が乏しい。また特開平７−１１６６８５号には余剰活性
汚泥以上に多量に発生する生汚泥（下水中に含まれる有
機性ＳＳを意味する）の減容化方法についてはなんら開
示されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、有機性汚水
の処理施設から発生する生汚泥、生物汚泥の両者を大幅
に減容化できる新技術を提供することを課題とする。
の処理施設から発生する生汚泥、生物汚泥の両者を大幅
に減容化できる新技術を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、生物学的な嫌
気性消化法とオゾン酸化による汚泥の可溶化を新規な態
様で結合し生汚泥、余剰生物汚泥の両者を効果的に減容
化可能な新技術を見いだして完成されたものである。即
ち、本発明は、有機性汚水に無機凝集剤を添加してＳ
Ｓ、リン、有機物を除去したのち、好気性生物処理し、
該工程からの生物汚泥を固液分離して浄化処理水を得る
方法において、前記凝集分離汚泥を嫌気性消化したの
ち、オゾン酸化し、前記好気性生物処理槽に供給するこ
とを特徴とする汚水処理方法によって達成された。上記
オゾン酸化は、好気性生物処理工程の汚泥の一部と共に
行ってもよい。
気性消化法とオゾン酸化による汚泥の可溶化を新規な態
様で結合し生汚泥、余剰生物汚泥の両者を効果的に減容
化可能な新技術を見いだして完成されたものである。即
ち、本発明は、有機性汚水に無機凝集剤を添加してＳ
Ｓ、リン、有機物を除去したのち、好気性生物処理し、
該工程からの生物汚泥を固液分離して浄化処理水を得る
方法において、前記凝集分離汚泥を嫌気性消化したの
ち、オゾン酸化し、前記好気性生物処理槽に供給するこ
とを特徴とする汚水処理方法によって達成された。上記
オゾン酸化は、好気性生物処理工程の汚泥の一部と共に
行ってもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明にいう「好気性生物処理方
法」とは、標準活性汚泥法、嫌気好気活性汚泥法、担体
添加活性汚泥法、ハニカムチューブなどの生物付着材を
曝気槽に浸漬する活性汚泥法などのように生物処理工程
内に少なくとも浮遊活性汚泥の曝気槽を持つ生物処理法
を意味する。
法」とは、標準活性汚泥法、嫌気好気活性汚泥法、担体
添加活性汚泥法、ハニカムチューブなどの生物付着材を
曝気槽に浸漬する活性汚泥法などのように生物処理工程
内に少なくとも浮遊活性汚泥の曝気槽を持つ生物処理法
を意味する。
【０００７】図１を参照して、本発明の下水の標準活性
汚泥法による処理施設への適用例に基づいて作用原理を
説明する。本発明は、まず下水１に硫酸バンド、ポリ硫
酸鉄、塩化第２鉄などの無機凝集剤２（高分子凝集剤を
併用してもよい）を添加しＳＳ、リン、ＳＳ性有機物、
コロイド性有機物を凝集分離３し、活性汚泥法などで好
気性生物処理７し、清澄処理水１４を得る。凝集分離汚
泥（生汚泥と呼ぶこともある）４をメタン発酵（嫌気性
消化）５して生物学的に減容化させる。その後、消化残
さ６（嫌気性微生物菌体と凝集汚泥の未消化残さから構
成される）をオゾン酸化９して菌体の細胞壁の破壊、有
機物の低分子化などの作用によって可溶化する。これを
好気性生物処理工程７に供給し、未消化残さ６を生物学
的に炭酸ガス、水に分解する。この構成によって生汚
泥、余剰生物汚泥の両者を大幅に減量化することが出来
る。上記オゾン酸化は、消化残さ６と好気性生物処理工
程７の生物汚泥の一部８と共に行うと、より効果的であ
る。
汚泥法による処理施設への適用例に基づいて作用原理を
説明する。本発明は、まず下水１に硫酸バンド、ポリ硫
酸鉄、塩化第２鉄などの無機凝集剤２（高分子凝集剤を
併用してもよい）を添加しＳＳ、リン、ＳＳ性有機物、
コロイド性有機物を凝集分離３し、活性汚泥法などで好
気性生物処理７し、清澄処理水１４を得る。凝集分離汚
泥（生汚泥と呼ぶこともある）４をメタン発酵（嫌気性
消化）５して生物学的に減容化させる。その後、消化残
さ６（嫌気性微生物菌体と凝集汚泥の未消化残さから構
成される）をオゾン酸化９して菌体の細胞壁の破壊、有
機物の低分子化などの作用によって可溶化する。これを
好気性生物処理工程７に供給し、未消化残さ６を生物学
的に炭酸ガス、水に分解する。この構成によって生汚
泥、余剰生物汚泥の両者を大幅に減量化することが出来
る。上記オゾン酸化は、消化残さ６と好気性生物処理工
程７の生物汚泥の一部８と共に行うと、より効果的であ
る。
【０００８】オゾン１３は、強力な酸化作用を持ってお
り微生物菌体の細胞壁を破壊し、有機性ＳＳを低分子化
しＢＯＤ化する。オゾン酸化工程９からの流出液（可溶
化しなかった微生物菌体ＳＳを含んだ懸濁液）は、汚泥
から可溶化したＢＯＤ成分を含むので好気性生物処理工
程７に供給し、生物学的に炭酸ガスと水に分解する。こ
の結果、汚泥の大部分が分解消滅する。
り微生物菌体の細胞壁を破壊し、有機性ＳＳを低分子化
しＢＯＤ化する。オゾン酸化工程９からの流出液（可溶
化しなかった微生物菌体ＳＳを含んだ懸濁液）は、汚泥
から可溶化したＢＯＤ成分を含むので好気性生物処理工
程７に供給し、生物学的に炭酸ガスと水に分解する。こ
の結果、汚泥の大部分が分解消滅する。
【０００９】消化残さ６には無機凝集剤２の添加に由来
する水酸化アルミ、水酸化鉄、燐酸アルミ、燐酸鉄が含
まれており、この無機分は当然オゾンにより可溶化しな
いので、オゾン酸化槽流出液１０の一部１１を系外に引
き抜き脱水処理する。オゾン酸化９により汚泥の脱水性
は著しく向上しているので簡単に低水分（７０％程度）
に脱水できる。無機凝集剤２に塩化第２鉄又はポリ硫酸
第２鉄を使う場合、生成した燐酸第２鉄がメタン発酵槽
の還元雰囲気において第１鉄に還元された燐酸イオンが
溶出するが、第１鉄はオゾン酸化槽で第２鉄に酸化さ
れ、燐酸イオンは再び燐酸第２鉄として不溶化するので
問題はない。
する水酸化アルミ、水酸化鉄、燐酸アルミ、燐酸鉄が含
まれており、この無機分は当然オゾンにより可溶化しな
いので、オゾン酸化槽流出液１０の一部１１を系外に引
き抜き脱水処理する。オゾン酸化９により汚泥の脱水性
は著しく向上しているので簡単に低水分（７０％程度）
に脱水できる。無機凝集剤２に塩化第２鉄又はポリ硫酸
第２鉄を使う場合、生成した燐酸第２鉄がメタン発酵槽
の還元雰囲気において第１鉄に還元された燐酸イオンが
溶出するが、第１鉄はオゾン酸化槽で第２鉄に酸化さ
れ、燐酸イオンは再び燐酸第２鉄として不溶化するので
問題はない。
【００１０】本発明者の実験によれば、嫌気性消化残さ
６と生物汚泥８の混合物をオゾン酸化すると、オゾン酸
化槽９において激しく発泡し、汚泥が槽外にあふれ出す
ことが認められた。激しい発泡を防止するにはオゾン酸
化槽流入汚泥に粉末活性炭を共存させオゾン酸化するこ
とにより効果的に防止できることが判明した。粉末活性
炭が共存したオゾン処理工程流出液は生物処理工程に流
入するので、汚水中の難生物分解性ＣＯＤを粉末活性炭
が吸着し処理水ＣＯＤを低下できる効果がある。従っ
て、消泡剤をオゾン酸化槽９に添加する方法より好適で
ある。
６と生物汚泥８の混合物をオゾン酸化すると、オゾン酸
化槽９において激しく発泡し、汚泥が槽外にあふれ出す
ことが認められた。激しい発泡を防止するにはオゾン酸
化槽流入汚泥に粉末活性炭を共存させオゾン酸化するこ
とにより効果的に防止できることが判明した。粉末活性
炭が共存したオゾン処理工程流出液は生物処理工程に流
入するので、汚水中の難生物分解性ＣＯＤを粉末活性炭
が吸着し処理水ＣＯＤを低下できる効果がある。従っ
て、消泡剤をオゾン酸化槽９に添加する方法より好適で
ある。
【００１１】本発明は、凝集汚泥４、生物汚泥８を直接
オゾン酸化するのではなく、凝集汚泥４を嫌気性消化し
て嫌気性微生物（メタン発酵菌、硫酸還元菌など）によ
ってメタン、水素、炭酸ガス、水に分解し、汚泥の大部
分（７０％程度）を生物学的に分解減少させたのちオゾ
ン酸化するので、オゾン添加量が大幅に削減できる。
（嫌気性消化工程で増殖した嫌気性微生物はオゾン酸化
によって可溶化しＢＯＤ化することが見いだされた。従
来、メタン菌のような嫌気性微生物をオゾン酸化した研
究例は無い）
オゾン酸化するのではなく、凝集汚泥４を嫌気性消化し
て嫌気性微生物（メタン発酵菌、硫酸還元菌など）によ
ってメタン、水素、炭酸ガス、水に分解し、汚泥の大部
分（７０％程度）を生物学的に分解減少させたのちオゾ
ン酸化するので、オゾン添加量が大幅に削減できる。
（嫌気性消化工程で増殖した嫌気性微生物はオゾン酸化
によって可溶化しＢＯＤ化することが見いだされた。従
来、メタン菌のような嫌気性微生物をオゾン酸化した研
究例は無い）
【００１２】また、下水（ＳＳ性ＢＯＤ８０ｍｇ／ｌ、
溶解性ＢＯＤ５０ｍｇ／ｌ程度）を凝集分離しＳＳ性Ｂ
ＯＤをほぼ１００％除去するので、好気性生物処理工程
へ流入するＢＯＤ量は凝集分離しない場合の３８％にす
ぎない。従って、生物処理に伴う余剰汚泥の発生量も約
６０％減となる。従って好気性生物汚泥８を可溶化する
ためのオゾン所要量も６０％減少できる。本発明は、上
記２つの作用によりオゾン所要量が著しく節約できる。
溶解性ＢＯＤ５０ｍｇ／ｌ程度）を凝集分離しＳＳ性Ｂ
ＯＤをほぼ１００％除去するので、好気性生物処理工程
へ流入するＢＯＤ量は凝集分離しない場合の３８％にす
ぎない。従って、生物処理に伴う余剰汚泥の発生量も約
６０％減となる。従って好気性生物汚泥８を可溶化する
ためのオゾン所要量も６０％減少できる。本発明は、上
記２つの作用によりオゾン所要量が著しく節約できる。
【００１３】汚泥可溶化を効果的に生起させるためのオ
ゾン添加所要量は、汚泥固形物重量あたり１０〜３０％
が適当であるが汚泥性状によって変わるので正確には実
験により決定する必要がある。なお嫌気性消化工程には
図２のように消化汚泥を膜分離してメタン菌などを嫌気
性消化工程に長期間維持する方法を適用することが嫌気
性消化による汚泥減容率を高める上で好ましい。
ゾン添加所要量は、汚泥固形物重量あたり１０〜３０％
が適当であるが汚泥性状によって変わるので正確には実
験により決定する必要がある。なお嫌気性消化工程には
図２のように消化汚泥を膜分離してメタン菌などを嫌気
性消化工程に長期間維持する方法を適用することが嫌気
性消化による汚泥減容率を高める上で好ましい。
【００１４】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。但し、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではない。 実施例１ 下水を対象に図１の工程にしたがって本発明の試験を行
なった。表１に下水水質を示す。
する。但し、本発明はこの実施例のみに限定されるもの
ではない。 実施例１ 下水を対象に図１の工程にしたがって本発明の試験を行
なった。表１に下水水質を示す。
【００１５】
【表１】 表 １ 水温 ２０〜２５度 ＳＳ １２０〜１５５ｍｇ／リットル ＢＯＤ ９０〜１０５ 〃
【００１６】試験条件を表２に示す。
【００１７】
【表２】 表２ 下水流量 ２４リットル／ｄ 凝集剤種類 ポリ硫酸第２鉄 〃 注入量 １５０ｍｇ／リットル 凝集沈殿槽水面積負荷 １５０ｍ／日 好気性生物処理法 活性汚泥法 生物処理槽滞留時間 ２時間 活性汚泥ＭＬＳＳ ３０００〜３５００ｍｇ／リットル 最終沈殿池水面積負荷 ２０ｍ／日 嫌気性消化槽滞留時間 １０日 水温 ３４〜３５度 消化汚泥の固液分離法 ＵＦ（限外ろ過）膜 オゾン酸化槽滞留時間 ２〜３時間 オゾン添加率 オゾン重量として流入汚泥ＳＳ重量あたり１５％ 発泡防止法 粉末活性炭を２ｇ／リットル添加
【００１８】表２の条件で１年間の試験を行なった結
果、図１の脱水工程に供給すべき汚泥量は下水１ｍ3 あ
たり約３５〜３８ｇと極めて少量であった。ベルトプレ
ス脱水機による汚泥脱水ケーキの水分は７２％と低水分
であった。活性汚泥のＳＶＩは年間を通じて９０〜１１
０と低く、まったくパルキング状態にならなかった。ま
た処理水質は表３のように良好であった。
果、図１の脱水工程に供給すべき汚泥量は下水１ｍ3 あ
たり約３５〜３８ｇと極めて少量であった。ベルトプレ
ス脱水機による汚泥脱水ケーキの水分は７２％と低水分
であった。活性汚泥のＳＶＩは年間を通じて９０〜１１
０と低く、まったくパルキング状態にならなかった。ま
た処理水質は表３のように良好であった。
【００１９】
【表３】 表３ ＳＳ （ｍｇ／リットル） ４〜６ ＢＯＤ （ｍｇ／リットル） ３〜５ ＣＯＤ （ｍｇ／リットル） ６〜８
【００２０】比較例１ 図１から嫌気性消化槽、オゾン酸化槽を省略して比較試
験を行なった結果汚泥発生量は、下水１ｍ3 あたり生汚
泥が約１８０ｇ、余剰生物汚泥が約２０ｇ、合計約２０
０ｇと多量であった。これは本発明の約７倍量に相当す
る。活性汚泥のＳＶＩは１９０〜２５０高くパルキング
状態であった。また処理水質はＳＳ４〜７、ＢＯＤ４〜
６、ＣＯＤ１２〜１３であった。
験を行なった結果汚泥発生量は、下水１ｍ3 あたり生汚
泥が約１８０ｇ、余剰生物汚泥が約２０ｇ、合計約２０
０ｇと多量であった。これは本発明の約７倍量に相当す
る。活性汚泥のＳＶＩは１９０〜２５０高くパルキング
状態であった。また処理水質はＳＳ４〜７、ＢＯＤ４〜
６、ＣＯＤ１２〜１３であった。
【００２１】比較例２ 図１から嫌気性消化槽を省略して凝集分離汚泥、余剰生
物汚泥を直接オゾン酸化したところオゾン所要量が本発
明の４〜５倍必要であり、ランニングコスト的に実用的
でなかった。
物汚泥を直接オゾン酸化したところオゾン所要量が本発
明の４〜５倍必要であり、ランニングコスト的に実用的
でなかった。
【００２２】
【発明の効果】本発明により、以下の効果を得ることが
できる。 １．生汚泥を含んだ凝集汚泥を嫌気性消化後にオゾン酸
化するようにしたので、少量のオゾンによって凝集汚泥
を可溶化後、好気性生物により効果的に減容化できる。 ２．原水中のＳＳ性ＢＯＤを除去したのち好気性生物処
理するので、余剰生物汚泥量が大幅に減少する。それに
ともなって余剰生物汚泥を減量化するためのオゾン所要
量が大きく減少できる。 ３．この結果、汚泥脱水、焼却工程への供給汚泥量が大
きく減少するので、汚泥処理工程が顕著に合理化でき、
汚泥焼却灰がほとんど発生しない。 ４．汚泥の脱水性が良好である。 ５．オゾン酸化工程の激しい発泡を解決できる。
できる。 １．生汚泥を含んだ凝集汚泥を嫌気性消化後にオゾン酸
化するようにしたので、少量のオゾンによって凝集汚泥
を可溶化後、好気性生物により効果的に減容化できる。 ２．原水中のＳＳ性ＢＯＤを除去したのち好気性生物処
理するので、余剰生物汚泥量が大幅に減少する。それに
ともなって余剰生物汚泥を減量化するためのオゾン所要
量が大きく減少できる。 ３．この結果、汚泥脱水、焼却工程への供給汚泥量が大
きく減少するので、汚泥処理工程が顕著に合理化でき、
汚泥焼却灰がほとんど発生しない。 ４．汚泥の脱水性が良好である。 ５．オゾン酸化工程の激しい発泡を解決できる。
【図１】本発明による汚水処理方法の作用原理図であ
る。
る。
【図２】本発明の汚水処理方法にいて、嫌気性消化槽に
分離膜を設けた概念図である。
分離膜を設けた概念図である。
１ 下水 ２ 凝集剤 ３ 凝集分離工程 ４ 凝集分離汚泥 ５ 嫌気性消化（メタン発酵）工程 ６ 消化残さ ７ 好気性生物処理工程 ８ 生物汚泥の一部 ９ オゾン酸化 １０ オゾン酸化槽流出液 １１ オゾン酸化槽流出液の一部 １２ 脱水処理 １３ オゾン １４ 処理水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 11/06 Ｃ０２Ｆ 11/06 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 有機性汚水に無機凝集剤を添加してＳ
Ｓ、リン、有機物を除去したのち、好気性生物処理し、
該工程からの生物汚泥を固液分離して浄化処理水を得る
方法において、前記凝集分離汚泥を嫌気性消化したの
ち、オゾン酸化し、前記好気性生物処理槽に供給するこ
とを特徴とする汚水処理方法。 - 【請求項２】 オゾン酸化を好気性生物処理工程の汚泥
の一部と共に行うことを特徴とする請求項１に記載の汚
水処理方法。 - 【請求項３】 オゾン酸化を粉末活性炭の共存下で行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２の汚水処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP318996A JP3308788B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 有機性汚水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP318996A JP3308788B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 有機性汚水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09187787A JPH09187787A (ja) | 1997-07-22 |
| JP3308788B2 true JP3308788B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=11550467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP318996A Expired - Fee Related JP3308788B2 (ja) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | 有機性汚水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3308788B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003053378A (ja) * | 2001-08-13 | 2003-02-25 | Ngk Insulators Ltd | 分離膜を用いた水処理方法および装置 |
| CN108773881A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-09 | 杨玲玲 | 一种具有杀菌功能的絮凝剂 |
| CN114315070A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-12 | 中信环境技术（广州）有限公司 | 一种制备聚合硫酸铁的方法与系统 |
-
1996
- 1996-01-11 JP JP318996A patent/JP3308788B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09187787A (ja) | 1997-07-22 |
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