JP3414511B2 - 有機性汚水の高度処理方法 - Google Patents
有機性汚水の高度処理方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水などの有機性汚水
を高度に浄化することが出来る技術であり、特にリン、
ＳＳを高度に除去可能な処理方法である新技術に関する
ものである。更に、難脱水性の汚泥が発生しない又汚泥
処理の簡易な、更にリンを資源として回収できる処理方
法である。
を高度に浄化することが出来る技術であり、特にリン、
ＳＳを高度に除去可能な処理方法である新技術に関する
ものである。更に、難脱水性の汚泥が発生しない又汚泥
処理の簡易な、更にリンを資源として回収できる処理方
法である。
【０００２】
【従来の技術】下水などの有機性汚水を処理する生物処
理では、生物処理後の処理水は、処理水中にリンが溶解
しており更に微生物のＳＳが浮遊しているため、環境問
題の点でその処理水をそのまま自然環境に排出すること
ができず、処理水に凝集剤を添加し、沈澱分離や、ろ過
分離など処理を更に行う必要がある。その処理方法の従
来の代表的方法は、凝集沈澱法や凝集ろ過法がある。凝
集沈殿法は、生物処理水に硫酸アルミニウム、ポリ塩化
アルミニウム、塩化第２鉄、ポリ鉄の何れかの凝集剤を
添加しフロック（リンと凝集剤とのＳＳ）を形成させ、
このフロックを沈澱させてリン及び微生物のＳＳを除去
するものである。しかし、この凝集沈澱法は、沈澱性の
悪い難脱水性の汚泥が多量に発生し汚泥処理が著しく困
難になることに加え、リンを資源として回収できないと
いう欠点がある。凝集ろ過法は、アンスラサイトなどの
粒状ろ材ろ過層に原水を流入させながら前記凝集沈殿法
で用いるような凝集剤を注入しフロックを形成させ、ろ
過によりリン、ＳＳを除去するものである。しかし、形
成されたフロックはバルキーであり、このバルキーなフ
ロックが多量にろ過層内に生成するため、ろ過層の目詰
まりが短時間に起きてしまい実用的でない。更に、凝集
ろ過法は、凝集沈澱法と同様、難脱水性の汚泥が多量に
発生しリン資源の回収が困難であるという欠点がある。
従来の凝集沈殿法、凝集ろ過法において、ろ過性、濃縮
沈降性、脱水性の悪い汚泥が発生してしまうのは、おそ
らく原水（例えば下水の活性汚泥処理水）に対して前記
の凝集剤を添加し攪拌することにより、急速に原水の水
酸イオン、リン酸イオンとの反応が進み、水酸化鉄、リ
ン酸鉄、もしくは水酸化アルミニウム、リン酸アルミニ
ウムのバルキーフロックが生成してしまうためと考えら
れる。
理では、生物処理後の処理水は、処理水中にリンが溶解
しており更に微生物のＳＳが浮遊しているため、環境問
題の点でその処理水をそのまま自然環境に排出すること
ができず、処理水に凝集剤を添加し、沈澱分離や、ろ過
分離など処理を更に行う必要がある。その処理方法の従
来の代表的方法は、凝集沈澱法や凝集ろ過法がある。凝
集沈殿法は、生物処理水に硫酸アルミニウム、ポリ塩化
アルミニウム、塩化第２鉄、ポリ鉄の何れかの凝集剤を
添加しフロック（リンと凝集剤とのＳＳ）を形成させ、
このフロックを沈澱させてリン及び微生物のＳＳを除去
するものである。しかし、この凝集沈澱法は、沈澱性の
悪い難脱水性の汚泥が多量に発生し汚泥処理が著しく困
難になることに加え、リンを資源として回収できないと
いう欠点がある。凝集ろ過法は、アンスラサイトなどの
粒状ろ材ろ過層に原水を流入させながら前記凝集沈殿法
で用いるような凝集剤を注入しフロックを形成させ、ろ
過によりリン、ＳＳを除去するものである。しかし、形
成されたフロックはバルキーであり、このバルキーなフ
ロックが多量にろ過層内に生成するため、ろ過層の目詰
まりが短時間に起きてしまい実用的でない。更に、凝集
ろ過法は、凝集沈澱法と同様、難脱水性の汚泥が多量に
発生しリン資源の回収が困難であるという欠点がある。
従来の凝集沈殿法、凝集ろ過法において、ろ過性、濃縮
沈降性、脱水性の悪い汚泥が発生してしまうのは、おそ
らく原水（例えば下水の活性汚泥処理水）に対して前記
の凝集剤を添加し攪拌することにより、急速に原水の水
酸イオン、リン酸イオンとの反応が進み、水酸化鉄、リ
ン酸鉄、もしくは水酸化アルミニウム、リン酸アルミニ
ウムのバルキーフロックが生成してしまうためと考えら
れる。
【０００３】また、有機性汚水を生物処理したあとの処
理水からリンを除去する方法として、活性アルミナの充
填層にリンを含有する処理水を通過させる方法が知られ
ているが、前記のように処理水中に多量の微生物のＳＳ
が存在し、このＳＳによるろ過層の目詰まりが起きるた
め、あらかじめ別個のろ過層によってＳＳを除去してお
かねばならない。更に、活性アルミナのリン飽和吸着量
が小さいため頻繁な再生が必要であり維持管理が面倒
で、ランニングコストも高額である。
理水からリンを除去する方法として、活性アルミナの充
填層にリンを含有する処理水を通過させる方法が知られ
ているが、前記のように処理水中に多量の微生物のＳＳ
が存在し、このＳＳによるろ過層の目詰まりが起きるた
め、あらかじめ別個のろ過層によってＳＳを除去してお
かねばならない。更に、活性アルミナのリン飽和吸着量
が小さいため頻繁な再生が必要であり維持管理が面倒
で、ランニングコストも高額である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、リン除去とＳＳろ過が同一工程で高除去率で行なえ
る有機性汚水の高度処理方法を提供することである。ま
た、本発明の目的は、難濃縮脱水性の汚泥が発生しない
有機性汚水の高度処理方法を提供し、汚泥の脱水処理を
容易ならしめることである。更にまた、本発明の目的
は、リンが資源として回収できる有機性汚水の高度処理
方法を提供することである。更にまた、本発明の目的
は、処理装置の維持管理が容易であり、ランニングコス
トが安価であり、装置がコンパクトである有機性汚水の
高度処理方法を提供することである。
は、リン除去とＳＳろ過が同一工程で高除去率で行なえ
る有機性汚水の高度処理方法を提供することである。ま
た、本発明の目的は、難濃縮脱水性の汚泥が発生しない
有機性汚水の高度処理方法を提供し、汚泥の脱水処理を
容易ならしめることである。更にまた、本発明の目的
は、リンが資源として回収できる有機性汚水の高度処理
方法を提供することである。更にまた、本発明の目的
は、処理装置の維持管理が容易であり、ランニングコス
トが安価であり、装置がコンパクトである有機性汚水の
高度処理方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め鋭意研究した結果、次の知見を得て本発明に到達し
た。即ち、ろ過性、沈降濃縮性、脱水性が良いＳＶＩ値
３０以下の水酸化アルミニウム又は水酸化鉄の微粒子か
らなるスラリー（単にスラリーとする場合もある。）を
後述の方法で製造しておき、このスラリーを有機性汚水
の生物処理した後の処理水に添加した後、粒状ろ材ろ過
層に供給すると生物処理水中のリン、ＳＳを一挙に除去
でき、更に難脱水性の汚泥が発生しないことを見出し
た。尚、本発明で言う水酸化鉄は水和酸化鉄も含む意味
で用いている。この知見に基づいて本発明の課題は次の
ように達成できる。即ち、本発明の高度処理方法は、有
機性汚水を生物処理した処理水に対し、前もって作成し
たＳＶＩ値３０以下の緻密な水酸化鉄又は水酸化アルミ
ニウムの微粒子を添加して粒状ろ材ろ過層を通過させる
ことによって、ＳＳ及びリンを同時に除去することであ
る。
め鋭意研究した結果、次の知見を得て本発明に到達し
た。即ち、ろ過性、沈降濃縮性、脱水性が良いＳＶＩ値
３０以下の水酸化アルミニウム又は水酸化鉄の微粒子か
らなるスラリー（単にスラリーとする場合もある。）を
後述の方法で製造しておき、このスラリーを有機性汚水
の生物処理した後の処理水に添加した後、粒状ろ材ろ過
層に供給すると生物処理水中のリン、ＳＳを一挙に除去
でき、更に難脱水性の汚泥が発生しないことを見出し
た。尚、本発明で言う水酸化鉄は水和酸化鉄も含む意味
で用いている。この知見に基づいて本発明の課題は次の
ように達成できる。即ち、本発明の高度処理方法は、有
機性汚水を生物処理した処理水に対し、前もって作成し
たＳＶＩ値３０以下の緻密な水酸化鉄又は水酸化アルミ
ニウムの微粒子を添加して粒状ろ材ろ過層を通過させる
ことによって、ＳＳ及びリンを同時に除去することであ
る。
【０００６】本発明において、有機性汚水とは、家庭か
らの下水、し尿や工場廃水などの有機性物質を含有して
いる汚水を対象としている。生物処理は、生物を利用し
て下水や廃水を処理するもので、活性汚泥処理、生物膜
処理等の工程である。本発明の水酸化鉄及び水酸化アル
ミニウムの微粒子よりなるリン吸着性、ろ過性、沈降濃
縮性、脱水性の良いスラリーは、例えば次のようにして
作ることが出来る。鉄塩又はアルミニウム塩の酸性水溶
液にＮａＯＨ以外のＭｇ又はＣａ系アルカリ剤を添加し
てｐＨ５〜７に中和すれば、ろ過性、沈降濃縮性、脱水
性の良い水酸化鉄、水酸化アルミニウムの微粒子が得ら
れる。水酸化鉄、水酸化アルミニウムの微粒子は、鉄塩
又はアルミニウム塩の酸性水溶液にＭｇ又はＣａ系アル
カリ剤を添加すると反応がゆっくりと進行するため、緻
密な微粒子となる。本発明に於て、リン吸着性、ろ過
性、沈降濃縮性、脱水性の良い水酸化鉄又は水酸化アル
ミニウムの微粒子を作る手段として最も好ましい例は、
鉄又はアルミニウムの硫酸塩を水酸化マグネシウム、炭
酸カルシウム、石灰等のカセイソーダ以外のアルカリで
中和する方法である。
らの下水、し尿や工場廃水などの有機性物質を含有して
いる汚水を対象としている。生物処理は、生物を利用し
て下水や廃水を処理するもので、活性汚泥処理、生物膜
処理等の工程である。本発明の水酸化鉄及び水酸化アル
ミニウムの微粒子よりなるリン吸着性、ろ過性、沈降濃
縮性、脱水性の良いスラリーは、例えば次のようにして
作ることが出来る。鉄塩又はアルミニウム塩の酸性水溶
液にＮａＯＨ以外のＭｇ又はＣａ系アルカリ剤を添加し
てｐＨ５〜７に中和すれば、ろ過性、沈降濃縮性、脱水
性の良い水酸化鉄、水酸化アルミニウムの微粒子が得ら
れる。水酸化鉄、水酸化アルミニウムの微粒子は、鉄塩
又はアルミニウム塩の酸性水溶液にＭｇ又はＣａ系アル
カリ剤を添加すると反応がゆっくりと進行するため、緻
密な微粒子となる。本発明に於て、リン吸着性、ろ過
性、沈降濃縮性、脱水性の良い水酸化鉄又は水酸化アル
ミニウムの微粒子を作る手段として最も好ましい例は、
鉄又はアルミニウムの硫酸塩を水酸化マグネシウム、炭
酸カルシウム、石灰等のカセイソーダ以外のアルカリで
中和する方法である。
【０００７】この方法によって作られる本発明の水酸化
鉄及び水酸化アルミニウムのＳＶＩ値は３０以下の緻密
な粒子であるのに対し、前記従来の凝集沈殿法、凝集ろ
過法で生成されるバルキーなフロックのＳＶＩは通常２
００以上のバルキーな粒子となってしまう。尚、ＳＶＩ
とはメスシリンダーにスラリーをみたし、３０分静置後
に１ｇの固形物が占める汚泥の容積をｍｌ単位で示した
ものである。本発明では、生物処理水に対しこの様な性
状の微粒子を添加してろ過することが重要である。つま
り、水酸化鉄、水酸化アルミニウムの微粒子は、緻密な
のでろ過層のＳＳ補足容量を大きくし、ろ過性を向上で
きる。ろ過性の向上は、処理時間の短縮化やろ過層のメ
ンテナンスを簡易にする。
鉄及び水酸化アルミニウムのＳＶＩ値は３０以下の緻密
な粒子であるのに対し、前記従来の凝集沈殿法、凝集ろ
過法で生成されるバルキーなフロックのＳＶＩは通常２
００以上のバルキーな粒子となってしまう。尚、ＳＶＩ
とはメスシリンダーにスラリーをみたし、３０分静置後
に１ｇの固形物が占める汚泥の容積をｍｌ単位で示した
ものである。本発明では、生物処理水に対しこの様な性
状の微粒子を添加してろ過することが重要である。つま
り、水酸化鉄、水酸化アルミニウムの微粒子は、緻密な
のでろ過層のＳＳ補足容量を大きくし、ろ過性を向上で
きる。ろ過性の向上は、処理時間の短縮化やろ過層のメ
ンテナンスを簡易にする。
【０００８】本発明に用いる水酸化鉄及び水酸化アルミ
ニウム粒子はろ過性、沈降濃縮性、脱水性が良いほかに
次のような利点がある。まず、水酸化鉄及び水酸化アル
ミニウム微粒子のリン吸着速度が、従来の活性アルミナ
などの粒状吸着剤（粒径２〜４ｍｍ程度）をカラムに充
填する方式に比べて著しく大きい。このことは、本発明
が、粒径が数十μｍ以下、好ましくは１〜５μｍ程度の
微粒子を添加後、水溶液を攪拌しているため、溶解して
いるリンと水酸化鉄及び水酸化アルミニウム微粒子の接
触率が高くなると考えられる。更に、粒子が緻密なの
で、ろ過層のＳＳ補足容量が大きくろ過持続時間が長
い。水酸化鉄及び水酸化アルミニウム微粒子の添加量
は、リン１ｍｇ当たり、５〜２０ｍｇ、好ましくは８〜
１５ｍｇである。この範囲より少ないとリンを十分吸着
することができず、また、この範囲より多いと沈澱物が
必要以上に多くなる。粒状ろ材は、特に限定されない
が、アンスラサイト、粒状のウレタンフォームスポン
ジ、球状の発泡スチロール、砂、セラミック、活性炭な
どをあげることができる。好ましくはセラミックであ
る。また、ろ過方法としては、ろ過層の下部から導入
し、上向流でろ過を行うのが好ましい。上向流で行う
と、ろ過層の洗浄のときろ材に付着したＳＳなどの固形
物を洗浄し易くなる。
ニウム粒子はろ過性、沈降濃縮性、脱水性が良いほかに
次のような利点がある。まず、水酸化鉄及び水酸化アル
ミニウム微粒子のリン吸着速度が、従来の活性アルミナ
などの粒状吸着剤（粒径２〜４ｍｍ程度）をカラムに充
填する方式に比べて著しく大きい。このことは、本発明
が、粒径が数十μｍ以下、好ましくは１〜５μｍ程度の
微粒子を添加後、水溶液を攪拌しているため、溶解して
いるリンと水酸化鉄及び水酸化アルミニウム微粒子の接
触率が高くなると考えられる。更に、粒子が緻密なの
で、ろ過層のＳＳ補足容量が大きくろ過持続時間が長
い。水酸化鉄及び水酸化アルミニウム微粒子の添加量
は、リン１ｍｇ当たり、５〜２０ｍｇ、好ましくは８〜
１５ｍｇである。この範囲より少ないとリンを十分吸着
することができず、また、この範囲より多いと沈澱物が
必要以上に多くなる。粒状ろ材は、特に限定されない
が、アンスラサイト、粒状のウレタンフォームスポン
ジ、球状の発泡スチロール、砂、セラミック、活性炭な
どをあげることができる。好ましくはセラミックであ
る。また、ろ過方法としては、ろ過層の下部から導入
し、上向流でろ過を行うのが好ましい。上向流で行う
と、ろ過層の洗浄のときろ材に付着したＳＳなどの固形
物を洗浄し易くなる。
【０００９】本発明は、粒状ろ材ろ過層のろ過抵抗が限
界になった時点でろ過層の洗浄を行う。洗浄の方法して
は、例えば、ろ過層の下部から空気を送り込み被処理水
をバブリングして液を攪拌することにより、ろ材に目詰
まりしている固形物を洗浄して洗浄液を洗浄排水貯槽に
導入することが良い。また、空気による液の攪拌のかわ
りにいかなる洗浄手段であっても用いることができる。
特に固形物をろ過層の下方に排出する洗浄方法が好まし
い。このようにろ過層を洗浄した洗浄排水にＮａＯＨを
添加しｐＨ１１〜１３程度のアルカリ性として、洗浄排
水中の微生物のＳＳ及びリンと緻密な水酸化鉄又は水酸
化アルミニウム微粒子のＳＳからリンが溶出され、微粒
子のリン吸着性が回復する。一方、好ましくは、リン溶
出液にはリン不溶化剤を添加し、リンをカルシウム化合
物又はマグネシウム化合物として回収することができ
る。リン不溶化剤は、塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムが好適であ
る。
界になった時点でろ過層の洗浄を行う。洗浄の方法して
は、例えば、ろ過層の下部から空気を送り込み被処理水
をバブリングして液を攪拌することにより、ろ材に目詰
まりしている固形物を洗浄して洗浄液を洗浄排水貯槽に
導入することが良い。また、空気による液の攪拌のかわ
りにいかなる洗浄手段であっても用いることができる。
特に固形物をろ過層の下方に排出する洗浄方法が好まし
い。このようにろ過層を洗浄した洗浄排水にＮａＯＨを
添加しｐＨ１１〜１３程度のアルカリ性として、洗浄排
水中の微生物のＳＳ及びリンと緻密な水酸化鉄又は水酸
化アルミニウム微粒子のＳＳからリンが溶出され、微粒
子のリン吸着性が回復する。一方、好ましくは、リン溶
出液にはリン不溶化剤を添加し、リンをカルシウム化合
物又はマグネシウム化合物として回収することができ
る。リン不溶化剤は、塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムが好適であ
る。
【００１０】リンを溶出された水酸化鉄又は水酸化アル
ミニウムは、リンとの吸着性が再生され沈澱物として沈
降濃縮することでリン溶出液と分離される。水酸化鉄、
水酸化アルミニウムの緻密な微粒子は、水中での抵抗が
少なくなり沈降濃縮し易くなる。ただし、勿論、固液分
離方法は沈降に限られるものではなく、膜分離等の任意
の分離方法が適用できる。この沈澱物は、再び生物処理
槽に添加することができる。このことにより、不要な汚
泥の発生が抑制される。また、沈降濃縮等、分離された
沈澱汚泥は、緻密な微粒子が水分を包含しにくく、脱水
性なので処理し易い。また、上澄み液は、ＳＳないし有
機物（ＢＯＤ成分）を含有しているので、生物処理工程
へ返送すれば不要な処理廃液を低減することができる。
なお、リンを資源として回収しない場合には、ろ過層の
洗浄排水にＮａＯＨを添加せずに生物処理工程へ戻すこ
ともできるので、不要な汚泥や処理液が発生しない。
ミニウムは、リンとの吸着性が再生され沈澱物として沈
降濃縮することでリン溶出液と分離される。水酸化鉄、
水酸化アルミニウムの緻密な微粒子は、水中での抵抗が
少なくなり沈降濃縮し易くなる。ただし、勿論、固液分
離方法は沈降に限られるものではなく、膜分離等の任意
の分離方法が適用できる。この沈澱物は、再び生物処理
槽に添加することができる。このことにより、不要な汚
泥の発生が抑制される。また、沈降濃縮等、分離された
沈澱汚泥は、緻密な微粒子が水分を包含しにくく、脱水
性なので処理し易い。また、上澄み液は、ＳＳないし有
機物（ＢＯＤ成分）を含有しているので、生物処理工程
へ返送すれば不要な処理廃液を低減することができる。
なお、リンを資源として回収しない場合には、ろ過層の
洗浄排水にＮａＯＨを添加せずに生物処理工程へ戻すこ
ともできるので、不要な汚泥や処理液が発生しない。
【００１１】更に、本発明において、リン不溶化剤を添
加した後、生成する沈澱物を分離し、該分離液を前記生
物処理工程に返送することが良い。リン不溶化剤を添加
して、これを分離した液にはアルミン酸イオンが含まれ
ているので、これを前段の生物処理層に返送すれば、原
水中のリンとアルミン酸イオンが反応してリン酸アルミ
ニウムの沈澱が生成してリンが除去される。
加した後、生成する沈澱物を分離し、該分離液を前記生
物処理工程に返送することが良い。リン不溶化剤を添加
して、これを分離した液にはアルミン酸イオンが含まれ
ているので、これを前段の生物処理層に返送すれば、原
水中のリンとアルミン酸イオンが反応してリン酸アルミ
ニウムの沈澱が生成してリンが除去される。
【００１２】本発明は、ろ過性、濃縮沈降性及び脱水性
の良い水酸化鉄及び水酸化アルミニウムの微粒子を用い
ることで、処理装置の維持管理が容易であり、ランニン
グコストが安価であり、更に装置がコンパクトとなる。
の良い水酸化鉄及び水酸化アルミニウムの微粒子を用い
ることで、処理装置の維持管理が容易であり、ランニン
グコストが安価であり、更に装置がコンパクトとなる。
【００１３】
【実施態様】本発明の具体的な実施態様、および作用を
図１に基づいて説明する。下水の活性汚泥処理水などの
生物処理工程処理水（原水）１（活性汚泥の微細粒子の
ＳＳ，リンを含んでいる）に対し、緻密な微粒子の水酸
化鉄、もしくは水酸化アルミニウムが収容されている貯
槽５から注入管６を経て添加されリンが吸着除去され、
粒状ろ材ろ過装置２の底部に流入し、ろ過層３を上向流
で通過する過程でＳＳ，リンが高度に除去され、清澄な
高度処理水４となる。ろ過層３のろ材には、粒状のウレ
タンフォームスポンジ、球状の発泡スチロールを適用す
るとＳＳ捕捉容量が多く、好適である。その他のろ過材
としては、ポリプロピレン、アンスラサイト、活性炭で
ある。処理を続けるにしたがって、ろ過層３のＳＳ捕捉
量が限界に達し、ろ過抵抗が限界値になるのでこの時点
でろ過層３の洗浄を行なう。ろ過層３の洗浄は原水１を
止め、ろ過層の下から空気を送り込み被処理水をバブリ
ングしながら、バルブ７を開け排水することによって効
果的に行なわれる。この結果、洗浄排水貯槽８には微生
物性のＳＳおよびリンを吸着した水酸化鉄、水酸化アル
ミニウムのＳＳを高濃度に含んだ洗浄排水が流入する。
この貯槽８にＮａＯＨ水溶液１２を添加し攪拌してｐＨ
１０以上に調整するとＳＳからリンが溶出する。リンの
溶出の効率性をあげるため、ｐＨを１１〜１３とするの
が好ましい。その後、攪拌を止め静置しＳＳを次の洗浄
までの間（通常１２〜２４時間）沈殿させる。沈殿汚泥
１０は、リン吸着能力が再生されているので前段の生物
処理槽に返送され生物処理に再利用される。上澄み液９
は攪拌槽１１に導入され、そこで上澄み液９は高濃度の
リンを含んでいるのでリン不溶化剤１３（Ｃａ又はＭｇ
イオン）を添加し攪拌することにより、リンがリン酸カ
ルシウム、ヒドロキシアパタイトまたはリン酸マグネシ
ウム、リン酸マグネシウムアンモニウムの沈殿として生
成される。沈澱を形成した攪拌槽１１内の液は、沈澱槽
１４へ導かれる。沈殿物は沈殿槽１４において沈降分離
されリン酸カルシウムやリン酸マグネシウム等の不溶性
リン化合物としてリン資源１６が回収される。上澄み液
１５は前段の生物処理槽に返送される。尚、リン資源を
回収しない場合はＮａＯＨ１２は添加しない。当然、リ
ン不溶化以降の工程も省略する。この場合洗浄排水はそ
のまま前段の生物処理槽に返送すれば良い。この場合も
洗浄排水中のＳＳにリン吸着力が残っているので汚水の
リン除去に利用できる。以上の方法によって、有機性汚
水の生物処理水からＳＳ，リンを一挙にしかも高度に除
去することが可能になる。更に本発明の方法では、発生
する汚泥は脱水性がよく処理し易く、更に再利用できる
ので不要な汚泥が一切発生しない。
図１に基づいて説明する。下水の活性汚泥処理水などの
生物処理工程処理水（原水）１（活性汚泥の微細粒子の
ＳＳ，リンを含んでいる）に対し、緻密な微粒子の水酸
化鉄、もしくは水酸化アルミニウムが収容されている貯
槽５から注入管６を経て添加されリンが吸着除去され、
粒状ろ材ろ過装置２の底部に流入し、ろ過層３を上向流
で通過する過程でＳＳ，リンが高度に除去され、清澄な
高度処理水４となる。ろ過層３のろ材には、粒状のウレ
タンフォームスポンジ、球状の発泡スチロールを適用す
るとＳＳ捕捉容量が多く、好適である。その他のろ過材
としては、ポリプロピレン、アンスラサイト、活性炭で
ある。処理を続けるにしたがって、ろ過層３のＳＳ捕捉
量が限界に達し、ろ過抵抗が限界値になるのでこの時点
でろ過層３の洗浄を行なう。ろ過層３の洗浄は原水１を
止め、ろ過層の下から空気を送り込み被処理水をバブリ
ングしながら、バルブ７を開け排水することによって効
果的に行なわれる。この結果、洗浄排水貯槽８には微生
物性のＳＳおよびリンを吸着した水酸化鉄、水酸化アル
ミニウムのＳＳを高濃度に含んだ洗浄排水が流入する。
この貯槽８にＮａＯＨ水溶液１２を添加し攪拌してｐＨ
１０以上に調整するとＳＳからリンが溶出する。リンの
溶出の効率性をあげるため、ｐＨを１１〜１３とするの
が好ましい。その後、攪拌を止め静置しＳＳを次の洗浄
までの間（通常１２〜２４時間）沈殿させる。沈殿汚泥
１０は、リン吸着能力が再生されているので前段の生物
処理槽に返送され生物処理に再利用される。上澄み液９
は攪拌槽１１に導入され、そこで上澄み液９は高濃度の
リンを含んでいるのでリン不溶化剤１３（Ｃａ又はＭｇ
イオン）を添加し攪拌することにより、リンがリン酸カ
ルシウム、ヒドロキシアパタイトまたはリン酸マグネシ
ウム、リン酸マグネシウムアンモニウムの沈殿として生
成される。沈澱を形成した攪拌槽１１内の液は、沈澱槽
１４へ導かれる。沈殿物は沈殿槽１４において沈降分離
されリン酸カルシウムやリン酸マグネシウム等の不溶性
リン化合物としてリン資源１６が回収される。上澄み液
１５は前段の生物処理槽に返送される。尚、リン資源を
回収しない場合はＮａＯＨ１２は添加しない。当然、リ
ン不溶化以降の工程も省略する。この場合洗浄排水はそ
のまま前段の生物処理槽に返送すれば良い。この場合も
洗浄排水中のＳＳにリン吸着力が残っているので汚水の
リン除去に利用できる。以上の方法によって、有機性汚
水の生物処理水からＳＳ，リンを一挙にしかも高度に除
去することが可能になる。更に本発明の方法では、発生
する汚泥は脱水性がよく処理し易く、更に再利用できる
ので不要な汚泥が一切発生しない。
【００１４】
【実施例】以下に図１のフローチャートにしたがって行
なった具体的な実施例を示す。 実験例１ Ｆｅ含有率１０％のポリ硫酸第２鉄を水で１０倍希釈
し、これに水酸化マグネシウムを添加しｐＨ５．５に中
和したところ、ＳＶＩ１５の緻密な水酸化鉄スラリを得
た。このスラリを原水（下水の活性汚泥処理水……ＳＳ
１８ｍｇ／リットル、Ｐ２．３ｍｇ／リットル）に２０
ｍｇ／リットル添加しつつ粒径２ｍｍの発泡スチロール
を充填したろ過層（層厚１ｍ）にろ過速度２００ｍ／ｄ
で通過させた。この結果、処理水の水質はＳＳ１．２ｍ
ｇ／リットル、Ｐ０．０８ｍｇ／リットルと良好な結果
が得られた。ろ過持続時間は３８〜４０時間であり、長
時間ろ過可能であった。次に洗浄排水にＮａＯＨを添加
しｐＨ１１に調整し３０分攪拌した後１時間静置してＳ
Ｓを沈殿させた。この沈殿汚泥にカチオンポリマを固形
物当たり１％添加してベルトプレス脱水機で脱水したと
ころ容易に脱水でき水分７５％の低水分ケーキが得られ
た。一方、上澄み液をポンプで汲み出しながら、原水１
リットルあたり塩化カルシウムを１０００ｍｇ添加して
攪拌槽で２０分攪拌した結果ヒドロキシアパタイトの沈
殿が生成した。これを沈降槽で沈降分離しリンを資源と
して回収した。リンの回収率は、８５〜８７％となっ
た。
なった具体的な実施例を示す。 実験例１ Ｆｅ含有率１０％のポリ硫酸第２鉄を水で１０倍希釈
し、これに水酸化マグネシウムを添加しｐＨ５．５に中
和したところ、ＳＶＩ１５の緻密な水酸化鉄スラリを得
た。このスラリを原水（下水の活性汚泥処理水……ＳＳ
１８ｍｇ／リットル、Ｐ２．３ｍｇ／リットル）に２０
ｍｇ／リットル添加しつつ粒径２ｍｍの発泡スチロール
を充填したろ過層（層厚１ｍ）にろ過速度２００ｍ／ｄ
で通過させた。この結果、処理水の水質はＳＳ１．２ｍ
ｇ／リットル、Ｐ０．０８ｍｇ／リットルと良好な結果
が得られた。ろ過持続時間は３８〜４０時間であり、長
時間ろ過可能であった。次に洗浄排水にＮａＯＨを添加
しｐＨ１１に調整し３０分攪拌した後１時間静置してＳ
Ｓを沈殿させた。この沈殿汚泥にカチオンポリマを固形
物当たり１％添加してベルトプレス脱水機で脱水したと
ころ容易に脱水でき水分７５％の低水分ケーキが得られ
た。一方、上澄み液をポンプで汲み出しながら、原水１
リットルあたり塩化カルシウムを１０００ｍｇ添加して
攪拌槽で２０分攪拌した結果ヒドロキシアパタイトの沈
殿が生成した。これを沈降槽で沈降分離しリンを資源と
して回収した。リンの回収率は、８５〜８７％となっ
た。
【００１５】実験例２
硫酸アルミニウム水溶液（Ａｌ含有率４％）に水酸化マ
グネシウムを添加してｐＨ６に中和したところＳＶＩ１
８の緻密な水酸化アルミニウム粒子を含むスラリが得ら
れた。これを実験例１と同じ原水に３０ｍｇ／リットル
添加しながらろ過した。ろ過層構成、ろ過速度などの実
験条件は実験例１と同じである。この結果処理水水質は
ＳＳ０．８ｍｇ／リットル、Ｐ０．０７ｍｇ／リットル
と高度な水質であった。洗浄排水のＳＳの脱水性は良好
で水分７８％の脱水ケーキが得られた。
グネシウムを添加してｐＨ６に中和したところＳＶＩ１
８の緻密な水酸化アルミニウム粒子を含むスラリが得ら
れた。これを実験例１と同じ原水に３０ｍｇ／リットル
添加しながらろ過した。ろ過層構成、ろ過速度などの実
験条件は実験例１と同じである。この結果処理水水質は
ＳＳ０．８ｍｇ／リットル、Ｐ０．０７ｍｇ／リットル
と高度な水質であった。洗浄排水のＳＳの脱水性は良好
で水分７８％の脱水ケーキが得られた。
【００１６】比較例（凝集ろ過法）
実験例１と同じ原水にポリ硫酸第２鉄を１００ｍｇ／リ
ットル添加して実験例１と同じろ過層にろ過速度２００
ｍ／ｄで通水した結果、処理水水質は実験例１、２と同
等であったがろ過持続時間が６〜８時間しか得られなか
った。この原因は原水にポリ硫酸第２鉄を直接添加し凝
集ろ過すると、バルキーなフロックが生成し、これが短
時間にろ過層を閉塞させるためであることが認められ
た。洗浄排水のＳＳの脱水性は悪くカチオンポリマを固
形物当たり２％添加してベルトプレス脱水機で脱水した
が脱水ケーキの水分は８６％と高いものであった。
ットル添加して実験例１と同じろ過層にろ過速度２００
ｍ／ｄで通水した結果、処理水水質は実験例１、２と同
等であったがろ過持続時間が６〜８時間しか得られなか
った。この原因は原水にポリ硫酸第２鉄を直接添加し凝
集ろ過すると、バルキーなフロックが生成し、これが短
時間にろ過層を閉塞させるためであることが認められ
た。洗浄排水のＳＳの脱水性は悪くカチオンポリマを固
形物当たり２％添加してベルトプレス脱水機で脱水した
が脱水ケーキの水分は８６％と高いものであった。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、ろ過性、沈降濃縮性及び脱水
性の良いＳＶＩ値３０以下の水酸化鉄又は水酸化アルミ
ニウムの微粒子を用いることにより、有機性汚水の生物
処理水中のＳＳ，リンを一挙に高速度かつ高度に除去で
き、難脱水性の汚泥が発生しないので汚泥処理が著しく
容易であり、更に、汚水中のリンを単に除去するだけで
なく資源として回収できる。更に本発明は、水酸化鉄又
は水酸化アルミニウムの微粒子が緻密な微粒子であるた
めバルキーなフロックが発生しないのでろ過層の閉塞が
少なくろ過持続時間が長く、また、洗浄排水中の水酸化
鉄、もしくは水酸化アルミニウムを生物処理工程に返送
することによってリンの除去に再利用できる。更に本発
明は、処理装置の維持管理が容易であり、ランニングコ
ストが安価であり、装置がコンパクトとすることができ
る。
性の良いＳＶＩ値３０以下の水酸化鉄又は水酸化アルミ
ニウムの微粒子を用いることにより、有機性汚水の生物
処理水中のＳＳ，リンを一挙に高速度かつ高度に除去で
き、難脱水性の汚泥が発生しないので汚泥処理が著しく
容易であり、更に、汚水中のリンを単に除去するだけで
なく資源として回収できる。更に本発明は、水酸化鉄又
は水酸化アルミニウムの微粒子が緻密な微粒子であるた
めバルキーなフロックが発生しないのでろ過層の閉塞が
少なくろ過持続時間が長く、また、洗浄排水中の水酸化
鉄、もしくは水酸化アルミニウムを生物処理工程に返送
することによってリンの除去に再利用できる。更に本発
明は、処理装置の維持管理が容易であり、ランニングコ
ストが安価であり、装置がコンパクトとすることができ
る。
【図１】本発明の一実施態様である処理のフローチャー
トである。
トである。
１ 原水（生物処理工程処理水）
２ ろ過装置
３ ろ過層
４ 高度処理水
５ 貯槽
６ 注入管
８ 洗浄排水貯槽
１１ 攪拌槽
１４ 沈澱槽
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−71699（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−3689（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 1/52 - 1/56
B01D 21/01
C02F 1/58
Claims (4)
- 【請求項１】 有機性汚水を生物処理した処理水に対
し、ＳＶＩ値３０以下の緻密な水酸化鉄または水酸化ア
ルミニウムの微粒子を添加して粒状ろ材ろ過層を通過さ
せることによって、ＳＳ，リンを同時に除去することを
特徴とする有機性汚水の高度処理方法。 - 【請求項２】 前記粒状ろ材ろ過層を通過させるろ過に
おいて、粒状ろ材ろ過層のろ過抵抗が限界になった時点
でろ過層の洗浄を行い、その洗浄排水にＮａＯＨを添加
しアルカリ性として洗浄排水中のＳＳからリンを溶出さ
せた後、固液分離し、その分離液にリン不溶化剤を添加
してリンをカルシウム化合物またはマグネシウム化合物
として分離回収することを特徴とする請求項１に記載の
有機性汚水の高度処理方法。 - 【請求項３】 前記粒状ろ材ろ過層を通過させるろ過に
おいて、粒状ろ材ろ過層のろ過抵抗が限界になった時点
でろ過層の洗浄を行い、その洗浄排水を前記生物処理に
返送することを特徴とする請求項１に記載の有機性汚水
の高度処理方法。 - 【請求項４】 前記粒状ろ材ろ過層を通過させるろ過に
おいて、粒状ろ材ろ過層のろ過抵抗が限界になった時点
でろ過層の洗浄を行い、その洗浄排水にＮａＯＨを添加
しアルカリ性として洗浄排水中のＳＳからリンを溶出さ
せた後、固液分離し、その分離液にリン不溶化剤を添加
してリンをカルシウム化合物またはマグネシウム化合物
として分離回収すると共に、リンを回収した後の分離液
を前記生物処理へ返送することを特徴とする請求項２に
記載の有機性汚水の高度処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19107294A JP3414511B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 有機性汚水の高度処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19107294A JP3414511B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 有機性汚水の高度処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0824873A JPH0824873A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3414511B2 true JP3414511B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=16268408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19107294A Expired - Fee Related JP3414511B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | 有機性汚水の高度処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3414511B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100566132B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2006-03-30 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 강재 산세 폐액내의 규소성분 제거방법 |
| TWI298712B (en) * | 2002-05-22 | 2008-07-11 | Ebara Corp | Method and apparatus for treating organic wastewater capable of recovering phosphorus |
| JP4756260B2 (ja) * | 2004-11-10 | 2011-08-24 | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 懸濁物を伴う無機態窒素・リン含有水の処理方法 |
| CN115093049A (zh) * | 2022-06-25 | 2022-09-23 | 广西七彩环境科技有限公司 | 一种超高磷污水的处理方法 |
-
1994
- 1994-07-21 JP JP19107294A patent/JP3414511B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0824873A (ja) | 1996-01-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |