JP3516311B2 - 有機性汚水の高度処理方法及び装置 - Google Patents
有機性汚水の高度処理方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水、産業廃水などの
有機性汚水を高度に浄化することが出来る技術であり、
特にリンを高度に除去でき、リンを資源として回収でき
る新技術に関するものである。
有機性汚水を高度に浄化することが出来る技術であり、
特にリンを高度に除去でき、リンを資源として回収でき
る新技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の代表的リン除去方法は凝集沈殿法
である。この方法は、汚水の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、ポリ硫酸第
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）を形成させた後、沈降分離して該
フロック除去、すなわちリン、ＳＳを凝集除去するもの
である。しかし、凝集沈殿法は以下のような大きな欠点
があった。すなわち、沈澱性の悪い難脱水性汚泥が多量
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ことである。また、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、フロックをろ過する凝集ろ過法も知ら
れているが、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
実用的でなかった。凝集ろ過法においてもやはり沈澱性
の悪い難脱水性汚泥が多量に発生することに加え、リン
を資源として回収できないという欠点がある。
である。この方法は、汚水の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、ポリ硫酸第
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）を形成させた後、沈降分離して該
フロック除去、すなわちリン、ＳＳを凝集除去するもの
である。しかし、凝集沈殿法は以下のような大きな欠点
があった。すなわち、沈澱性の悪い難脱水性汚泥が多量
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ことである。また、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、フロックをろ過する凝集ろ過法も知ら
れているが、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
実用的でなかった。凝集ろ過法においてもやはり沈澱性
の悪い難脱水性汚泥が多量に発生することに加え、リン
を資源として回収できないという欠点がある。
【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も知られ
ているが、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あるばかり
か、活性アルミナが高価であるためランニングコストも
高かった。また、リン鉱石粒状物の充填層に、消石灰を
注入した原水を通過させる晶析脱リン法は、前処理とし
て脱炭酸が必要であり、リン鉱石の肥大に伴う交換作業
など維持管理が煩雑なため実用的な方法でなかった。
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も知られ
ているが、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あるばかり
か、活性アルミナが高価であるためランニングコストも
高かった。また、リン鉱石粒状物の充填層に、消石灰を
注入した原水を通過させる晶析脱リン法は、前処理とし
て脱炭酸が必要であり、リン鉱石の肥大に伴う交換作業
など維持管理が煩雑なため実用的な方法でなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、難濃
縮脱水性の汚泥が全く発生しない新規リン除去方法であ
ると共に、回収されたリンが資源として回収できる高度
処理方法を提供することである。また、本発明の目的
は、リン除去とリン除去剤のろ過が同一装置内で高除去
率で行なえる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。
縮脱水性の汚泥が全く発生しない新規リン除去方法であ
ると共に、回収されたリンが資源として回収できる高度
処理方法を提供することである。また、本発明の目的
は、リン除去とリン除去剤のろ過が同一装置内で高除去
率で行なえる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、水酸化アルミニウム又は水酸化鉄の微粒子
を、有機性汚水の生物処理水（本発明の生物処理水と
は、活性汚泥や生物膜など由来のＳＳ分を膜分離、遠心
濃縮あるいは沈澱などの手段によって除去したものをい
う。）に添加した後、粒状ろ材ろ過層に供給すると生物
処理水中のリンを高速度で除去でき、長時間のろ過が可
能で、難脱水性の汚泥が発生せず、かつリンの回収資源
化ができることを見出した。なお、本発明で言う水酸化
鉄、水酸化アルミニウムはそれぞれ酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3
・ｎＨ2 Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ・ｎＨ2
Ｏ）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。すなわち、有機性汚
水の生物処理水に水酸化鉄微粒子もしくは水酸化アルミ
ニウム微粒子を添加して粒状ろ材ろ過層を通過させてリ
ンを除去し、前記ろ過層の洗浄排水にＮａＯＨを添加し
て洗浄排水中のＳＳからリンを溶出させた後、固液分離
し、リン不溶化剤を分離水に添加してリンを固形物とし
て回収する一方、リンが溶出したＳＳをろ過層への流入
水に返送し再度リン吸収に利用することを特徴とする有
機性汚水の高度処理方法である。また、水酸化鉄粒子も
しくは水酸化アルミニウムを添加した有機性汚水の生物
処理水をろ過する、粒状ろ材ろ過層を有するろ過装置、
該ろ過装置の洗浄時に出る洗浄排水にＮａＯＨを添加し
ＳＳと溶出リンを固液分離する装置、該固液分離装置か
らのリン含有分離水にリン不溶化剤を添加してリンを固
形物として沈殿回収するリン回収装置、及びリンが溶出
したＳＳをろ過装置へ返送する配管を有することを特徴
とする有機性汚水の高度処理装置である。
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、水酸化アルミニウム又は水酸化鉄の微粒子
を、有機性汚水の生物処理水（本発明の生物処理水と
は、活性汚泥や生物膜など由来のＳＳ分を膜分離、遠心
濃縮あるいは沈澱などの手段によって除去したものをい
う。）に添加した後、粒状ろ材ろ過層に供給すると生物
処理水中のリンを高速度で除去でき、長時間のろ過が可
能で、難脱水性の汚泥が発生せず、かつリンの回収資源
化ができることを見出した。なお、本発明で言う水酸化
鉄、水酸化アルミニウムはそれぞれ酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3
・ｎＨ2 Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ・ｎＨ2
Ｏ）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。すなわち、有機性汚
水の生物処理水に水酸化鉄微粒子もしくは水酸化アルミ
ニウム微粒子を添加して粒状ろ材ろ過層を通過させてリ
ンを除去し、前記ろ過層の洗浄排水にＮａＯＨを添加し
て洗浄排水中のＳＳからリンを溶出させた後、固液分離
し、リン不溶化剤を分離水に添加してリンを固形物とし
て回収する一方、リンが溶出したＳＳをろ過層への流入
水に返送し再度リン吸収に利用することを特徴とする有
機性汚水の高度処理方法である。また、水酸化鉄粒子も
しくは水酸化アルミニウムを添加した有機性汚水の生物
処理水をろ過する、粒状ろ材ろ過層を有するろ過装置、
該ろ過装置の洗浄時に出る洗浄排水にＮａＯＨを添加し
ＳＳと溶出リンを固液分離する装置、該固液分離装置か
らのリン含有分離水にリン不溶化剤を添加してリンを固
形物として沈殿回収するリン回収装置、及びリンが溶出
したＳＳをろ過装置へ返送する配管を有することを特徴
とする有機性汚水の高度処理装置である。
【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。なお、本発明においては対
象とする有機性汚水を生物処理した後の、好ましくはさ
らにＳＳを除去した後の処理水を対象とするものであ
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。なお、本発明においては対
象とする有機性汚水を生物処理した後の、好ましくはさ
らにＳＳを除去した後の処理水を対象とするものであ
る。
【０００７】本発明に使用するリン吸着力の大きな水酸
化鉄及び水酸化アルミニウムの微粒子は、例えば次のよ
うにして作ることが出来る。すなわち、鉄塩又はアルミ
ニウム塩の酸性水溶液にＮａＯＨ以外のアルカリ性のＭ
ｇ塩又はＣａ塩を添加してｐＨ５〜７に中和すれば反応
がゆっくりと進行して、沈降性、ろ過性、濃縮性、脱水
性の良い緻密でリン吸着力の大きな水酸化鉄及び水酸化
アルミニウムの微粒子が得られる。本発明に於て、リン
吸着性、ろ過性、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
ルカリ性塩で中和する方法である。この方法によって作
られる水酸化鉄、水酸化アルミニウムはＳＶＩ値が３０
位以下の緻密な粒子であるのに対し、従来の凝集沈澱
法、凝集ろ過法で生成されるフロックのＳＶＩ値は通常
２００以上のバルキーな粒子となってしまう。ここでＳ
ＶＩ値（Sludge Volume Index ）とは、スラリーの沈降
濃縮性の評価の尺度で、メスシリンダー中にスラリーを
満たし、３０分間静置後に１ｇの固形物が占める汚泥の
容積をミリリットル単位で示した値によって指標され
る。
化鉄及び水酸化アルミニウムの微粒子は、例えば次のよ
うにして作ることが出来る。すなわち、鉄塩又はアルミ
ニウム塩の酸性水溶液にＮａＯＨ以外のアルカリ性のＭ
ｇ塩又はＣａ塩を添加してｐＨ５〜７に中和すれば反応
がゆっくりと進行して、沈降性、ろ過性、濃縮性、脱水
性の良い緻密でリン吸着力の大きな水酸化鉄及び水酸化
アルミニウムの微粒子が得られる。本発明に於て、リン
吸着性、ろ過性、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
ルカリ性塩で中和する方法である。この方法によって作
られる水酸化鉄、水酸化アルミニウムはＳＶＩ値が３０
位以下の緻密な粒子であるのに対し、従来の凝集沈澱
法、凝集ろ過法で生成されるフロックのＳＶＩ値は通常
２００以上のバルキーな粒子となってしまう。ここでＳ
ＶＩ値（Sludge Volume Index ）とは、スラリーの沈降
濃縮性の評価の尺度で、メスシリンダー中にスラリーを
満たし、３０分間静置後に１ｇの固形物が占める汚泥の
容積をミリリットル単位で示した値によって指標され
る。
【０００８】本発明では、生物処理水に前記したような
ＳＶＩ値が３０位以下の緻密な水酸化鉄、水酸化アルミ
ニウムの微粒子を添加してろ過することに特徴がある。
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程度、好ましくは８〜１
５ｍｇ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。 本発明に用いる水酸化鉄、水酸化
アルミニウム微粒子は、濃縮脱水性が良い他に次のよう
な利点がある。 リン吸着速度が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。 粒子が緻密なので、ろ過層のＳＳ捕捉容量が大きい。
従ってろ過持続時間を長くできる。 これに対し、従来の凝集沈澱法、凝集ろ過法では、原水
（例えば下水の活性汚泥処理水）に対して凝集剤を添加
し攪拌することにより、急激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い濃縮脱水性が悪い汚泥が多量に
発生してしまう。
ＳＶＩ値が３０位以下の緻密な水酸化鉄、水酸化アルミ
ニウムの微粒子を添加してろ過することに特徴がある。
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程度、好ましくは８〜１
５ｍｇ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。 本発明に用いる水酸化鉄、水酸化
アルミニウム微粒子は、濃縮脱水性が良い他に次のよう
な利点がある。 リン吸着速度が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。 粒子が緻密なので、ろ過層のＳＳ捕捉容量が大きい。
従ってろ過持続時間を長くできる。 これに対し、従来の凝集沈澱法、凝集ろ過法では、原水
（例えば下水の活性汚泥処理水）に対して凝集剤を添加
し攪拌することにより、急激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い濃縮脱水性が悪い汚泥が多量に
発生してしまう。
【０００９】本発明において、原水中のＳＳをさらに減
少させる場合には、２段にＳＳ分離手段、例えばろ過層
を設けてもよい。この時、第１次ろ過層と第２次ろ過層
は装置として分離したものであっても、同一装置内に組
込まれていても良いが、全体として装置がコンパクトで
あることが好ましく、その意味ではろ過層は同一装置内
に組込まれていることが好ましい。この時、有機性汚水
の生物処理水をろ過する第１次ろ過、および第１次ろ過
水にリン除去剤を添加した後に行う第２次ろ過は共に、
被処理水を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。さ
らにこの時、生物処理水の第１次ろ過層と、リン除去を
行う第２次ろ過層は同一槽内の上下に配置するのが設置
面積が少なくでき、合理的である。
少させる場合には、２段にＳＳ分離手段、例えばろ過層
を設けてもよい。この時、第１次ろ過層と第２次ろ過層
は装置として分離したものであっても、同一装置内に組
込まれていても良いが、全体として装置がコンパクトで
あることが好ましく、その意味ではろ過層は同一装置内
に組込まれていることが好ましい。この時、有機性汚水
の生物処理水をろ過する第１次ろ過、および第１次ろ過
水にリン除去剤を添加した後に行う第２次ろ過は共に、
被処理水を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。さ
らにこの時、生物処理水の第１次ろ過層と、リン除去を
行う第２次ろ過層は同一槽内の上下に配置するのが設置
面積が少なくでき、合理的である。
【００１０】
【作用】本発明は、リンを含む有機性汚水を処理するに
あたり、前記のような構成であるため、以下のような作
用を生じる。 (i) 先ず生物処理し、生物処理では除去されなかったリ
ンを、流出活性汚泥や剥離生物膜由来のＳＳを含む生物
処理水と共にろ過し（第１次ろ過）、先ずＳＳを数ｐｐ
ｍ以下に除去した後にリン除去剤を用いてリンが吸着除
去される。（原水中のＳＳはリン除去時にはほとんど存
在しない。） (ii)リン除去剤としてＳＶＩ値が３０位以下の水酸化鉄
及び水酸化アルミニウム微粒子を使用ため、バルキーな
ＳＳが発生せず、従って吸着処理水からろ過（第２次ろ
過）によってＳＳを除去したとき、ろ過層のＳＳ捕捉容
量が大きく、ろ過持続時間が長くできる。 (iii) リンを吸着した、第２次ろ過のＳＳから、アルカ
リ剤添加によりリンを脱着させ、リン除去剤を再生使用
すると共に、リン脱着液からリンが回収できる。さらに
再生されたリン除去剤は第１次ろ過層によるろ過水中に
添加されリサイクルして使用することができる。
あたり、前記のような構成であるため、以下のような作
用を生じる。 (i) 先ず生物処理し、生物処理では除去されなかったリ
ンを、流出活性汚泥や剥離生物膜由来のＳＳを含む生物
処理水と共にろ過し（第１次ろ過）、先ずＳＳを数ｐｐ
ｍ以下に除去した後にリン除去剤を用いてリンが吸着除
去される。（原水中のＳＳはリン除去時にはほとんど存
在しない。） (ii)リン除去剤としてＳＶＩ値が３０位以下の水酸化鉄
及び水酸化アルミニウム微粒子を使用ため、バルキーな
ＳＳが発生せず、従って吸着処理水からろ過（第２次ろ
過）によってＳＳを除去したとき、ろ過層のＳＳ捕捉容
量が大きく、ろ過持続時間が長くできる。 (iii) リンを吸着した、第２次ろ過のＳＳから、アルカ
リ剤添加によりリンを脱着させ、リン除去剤を再生使用
すると共に、リン脱着液からリンが回収できる。さらに
再生されたリン除去剤は第１次ろ過層によるろ過水中に
添加されリサイクルして使用することができる。
【００１１】さらに本発明の作用を、より具体的に実施
態様と共に図１に基づいて以下に説明する。下水の活性
汚泥処理などの生物処理工程を経た、流出活性汚泥や剥
離生物膜由来のＳＳやリンを含んでいる処理水（原水）
１をろ過装置２に流入させ、ろ過層ＢにおいてＳＳを除
去する。その後、緻密な水酸化鉄、もしくは水酸化アル
ミニウムの微粒子４（ポリ鉄または硫酸アルミを水酸化
マグネシウムで中和したリン除去剤）を注入管１７から
注入し、微粒子４を注入した処理水を上向流でろ過層Ａ
を通過させ、その過程でリンを高速度で吸着除去し、清
澄な高度処理水３を得る。
態様と共に図１に基づいて以下に説明する。下水の活性
汚泥処理などの生物処理工程を経た、流出活性汚泥や剥
離生物膜由来のＳＳやリンを含んでいる処理水（原水）
１をろ過装置２に流入させ、ろ過層ＢにおいてＳＳを除
去する。その後、緻密な水酸化鉄、もしくは水酸化アル
ミニウムの微粒子４（ポリ鉄または硫酸アルミを水酸化
マグネシウムで中和したリン除去剤）を注入管１７から
注入し、微粒子４を注入した処理水を上向流でろ過層Ａ
を通過させ、その過程でリンを高速度で吸着除去し、清
澄な高度処理水３を得る。
【００１２】ろ過層Ｂおよびろ過層Ａのろ材には、粒状
のウレタンフォームスポンジ、球状の発泡ポリスチレン
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、
活性炭などが挙げられる。処理を続けるにしたがって、
ろ過層Ａ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Ａの洗浄を行なう。ろ過層
Ａの洗浄は原水１を止め、ろ過層の下から空気を送り込
みながらバルブ６を開け、排水するこによって効果的に
行われる。ろ過層Ｂの洗浄はろ過層Ａの洗浄が終わった
後、空気洗浄を行いながら弁１５をあけて、排水管１６
からドレーンすればよい。
のウレタンフォームスポンジ、球状の発泡ポリスチレン
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、
活性炭などが挙げられる。処理を続けるにしたがって、
ろ過層Ａ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Ａの洗浄を行なう。ろ過層
Ａの洗浄は原水１を止め、ろ過層の下から空気を送り込
みながらバルブ６を開け、排水するこによって効果的に
行われる。ろ過層Ｂの洗浄はろ過層Ａの洗浄が終わった
後、空気洗浄を行いながら弁１５をあけて、排水管１６
からドレーンすればよい。
【００１３】この結果、洗浄排水貯槽７にはリンを吸着
した水酸化鉄微粒子もしくは水酸化アルミニウム微粒子
のリン除去剤を高濃度に含んだろ過層Ａの洗浄排水が流
入する。この貯槽にＮａＯＨ水溶液８を添加し攪拌して
ｐＨ１１以上に調整するとリン除去剤からリンが溶出す
る。その後、攪拌を止め静置し、リン除去剤を次の洗浄
までの間の時間を利用して通常３〜４時間沈澱させる。
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、攪拌を止め静置しリン除去
剤を次の洗浄までの間（通常１２〜２４時間）沈殿させ
る。沈殿汚泥９は、リン吸着能力が再生されている（リ
ン溶出ＳＳとよぶ）のでリン除去剤（リン吸着性微粒子
など）４として前段の生物処理槽に返送されリン除去に
再利用される。上澄み液１０は高濃度のリンを含んでい
るのでリン不溶化剤１１（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。この
沈澱物は沈殿槽１２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１３が回収される。上澄み液１４は前段の生物
処理槽に返送される。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。
した水酸化鉄微粒子もしくは水酸化アルミニウム微粒子
のリン除去剤を高濃度に含んだろ過層Ａの洗浄排水が流
入する。この貯槽にＮａＯＨ水溶液８を添加し攪拌して
ｐＨ１１以上に調整するとリン除去剤からリンが溶出す
る。その後、攪拌を止め静置し、リン除去剤を次の洗浄
までの間の時間を利用して通常３〜４時間沈澱させる。
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、攪拌を止め静置しリン除去
剤を次の洗浄までの間（通常１２〜２４時間）沈殿させ
る。沈殿汚泥９は、リン吸着能力が再生されている（リ
ン溶出ＳＳとよぶ）のでリン除去剤（リン吸着性微粒子
など）４として前段の生物処理槽に返送されリン除去に
再利用される。上澄み液１０は高濃度のリンを含んでい
るのでリン不溶化剤１１（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。この
沈澱物は沈殿槽１２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１３が回収される。上澄み液１４は前段の生物
処理槽に返送される。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。 実施例１ 下水の活性汚泥処理水（処理水中にＳＳ２１ｍｇ／リッ
トル、Ｐ２．５ｍｇ／リットルを含む。）をポリウレタ
ンフォーム角状粒状物（粒径５×１０×１０ｍｍ）を充
填したろ過層Ｂ（層厚１ｍ）にろ過速度２００ｍ／ｄで
供給した。ろ過層Ｂからの流出水のＳＳは２ｍｇ／リッ
トルであった。Ｆｅ含有率１０％のポリ硫酸第２鉄（ポ
リ鉄）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
密な水酸化鉄微粒子を含むスラリを得た。このスラリを
ろ過層Ｂの流出水に固形物として２５ｍｇ／リットル添
加しつつ、粒径２ｍｍの発泡ポリスチロールを充填した
ろ過層Ａ（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ＳＳ１．０ｍｇ／リッ
トル、Ｐ０．０９ｍｇ／リットルと良好な結果が得られ
た。ろ過持続時間は４０〜４２時間であり、長時間ろ過
可能であった。ろ過層Ａの洗浄排水にＮａＯＨを添加し
ｐＨ１１に調整し３０分攪拌し、水酸化鉄からリンを溶
出させた後、３時間静置して水酸化鉄ＳＳを沈澱させ
た。この沈澱ＳＳに硫酸を添加し、ｐＨ６に調整しこれ
をリン除去剤４として再利用した。一方上澄みに対しリ
ン不溶化剤として塩化カルシウムを１２００ｍｇ／リッ
トル添加して攪拌槽で３０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。
なった具体的な実施例を示す。 実施例１ 下水の活性汚泥処理水（処理水中にＳＳ２１ｍｇ／リッ
トル、Ｐ２．５ｍｇ／リットルを含む。）をポリウレタ
ンフォーム角状粒状物（粒径５×１０×１０ｍｍ）を充
填したろ過層Ｂ（層厚１ｍ）にろ過速度２００ｍ／ｄで
供給した。ろ過層Ｂからの流出水のＳＳは２ｍｇ／リッ
トルであった。Ｆｅ含有率１０％のポリ硫酸第２鉄（ポ
リ鉄）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
密な水酸化鉄微粒子を含むスラリを得た。このスラリを
ろ過層Ｂの流出水に固形物として２５ｍｇ／リットル添
加しつつ、粒径２ｍｍの発泡ポリスチロールを充填した
ろ過層Ａ（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ＳＳ１．０ｍｇ／リッ
トル、Ｐ０．０９ｍｇ／リットルと良好な結果が得られ
た。ろ過持続時間は４０〜４２時間であり、長時間ろ過
可能であった。ろ過層Ａの洗浄排水にＮａＯＨを添加し
ｐＨ１１に調整し３０分攪拌し、水酸化鉄からリンを溶
出させた後、３時間静置して水酸化鉄ＳＳを沈澱させ
た。この沈澱ＳＳに硫酸を添加し、ｐＨ６に調整しこれ
をリン除去剤４として再利用した。一方上澄みに対しリ
ン不溶化剤として塩化カルシウムを１２００ｍｇ／リッ
トル添加して攪拌槽で３０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。
【００１５】実施例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微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ＳＳ１．８ｍｇ／リットル、Ｐ０．１４ｍｇ／リット
ルと高度な水質であった。ろ過層Ｂの洗浄排水にＮａＯ
Ｈを添加しｐＨ１１に調整した後、ＳＳを沈澱させ、上
澄みに塩化マグネシウム、塩化アンモニウムを添加しｐ
Ｈ１０に調整した結果、肥料価値の高いリン酸マグネシ
ウムアンモニウムの結晶性沈澱が生成した。
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微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ＳＳ１．８ｍｇ／リットル、Ｐ０．１４ｍｇ／リット
ルと高度な水質であった。ろ過層Ｂの洗浄排水にＮａＯ
Ｈを添加しｐＨ１１に調整した後、ＳＳを沈澱させ、上
澄みに塩化マグネシウム、塩化アンモニウムを添加しｐ
Ｈ１０に調整した結果、肥料価値の高いリン酸マグネシ
ウムアンモニウムの結晶性沈澱が生成した。
【００１６】比較例（凝集ろ過法）
実験例１と同じろ過層Ｂ流出水に対しポリ鉄を１５０ｍ
ｇ／リットル添加して実験例１と同じろ過層Ａにろ過速
度２００ｍ／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５〜６時間しか
得られなかった。この原因は原水にポリ鉄をリン除去に
必要な注入率を添加すると、バルキーなフロックが多量
に生成し、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。
ｇ／リットル添加して実験例１と同じろ過層Ａにろ過速
度２００ｍ／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５〜６時間しか
得られなかった。この原因は原水にポリ鉄をリン除去に
必要な注入率を添加すると、バルキーなフロックが多量
に生成し、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リンを高
速度かつ常に高度に除去でき、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難脱水性の汚泥が全く発生しないの
で、汚泥処理が著しく容易である。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、洗浄排水中のリンを吸着した水酸化鉄、も
しくは水酸化アルミニウムからリンを溶出させた後、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リンを高
速度かつ常に高度に除去でき、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難脱水性の汚泥が全く発生しないの
で、汚泥処理が著しく容易である。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、洗浄排水中のリンを吸着した水酸化鉄、も
しくは水酸化アルミニウムからリンを溶出させた後、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）
２ ろ過装置
３ 高度処理水
４ リン除去剤
５ 洗浄排水
６ バルブ
７ 洗浄排水貯槽
８ ＮａＯＨ水溶液
９ 沈殿汚泥（リン溶出ＳＳ）
１０ 上澄み
１１ リン不溶剤
１２ 沈澱槽
１３ 回収リン
１４ 上澄み
１５ 弁
１６ 排水管
１７ 注入管
Ａ ろ過層
Ｂ ろ過層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−24873（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−3689（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−242190（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−71699（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−136486（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 1/52 - 1/58
C02F 1/28
B01D 21/01
Claims (2)
- 【請求項１】 有機性汚水の生物処理水に水酸化鉄微粒
子もしくは水酸化アルミニウム微粒子を添加して粒状ろ
材ろ過層を通過させてリンを除去し、前記ろ過層の洗浄
排水にＮａＯＨを添加して洗浄排水中のＳＳからリンを
溶出させた後、固液分離し、リン不溶化剤を分離水に添
加してリンを固形物として回収する一方、リンが溶出し
たＳＳをろ過層への流入水に返送し再度リン吸収に利用
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】 水酸化鉄粒子もしくは水酸化アルミニウ
ムを添加した有機性汚水の生物処理水をろ過する、粒状
ろ材ろ過層を有するろ過装置、該ろ過装置の洗浄時に出
る洗浄排水にＮａＯＨを添加しＳＳと溶出リンを固液分
離する装置、該固液分離装置からのリン含有分離水にリ
ン不溶化剤を添加してリンを固形物として沈殿回収する
リン回収装置、及びリンが溶出したＳＳをろ過装置へ返
送する配管を有することを特徴とする有機性汚水の高度
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22739494A JP3516311B2 (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 有機性汚水の高度処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22739494A JP3516311B2 (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 有機性汚水の高度処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0866689A JPH0866689A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3516311B2 true JP3516311B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=16860141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22739494A Expired - Fee Related JP3516311B2 (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 有機性汚水の高度処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3516311B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6359894B2 (ja) * | 2014-06-27 | 2018-07-18 | 宇部興産株式会社 | 酸性水の中和処理方法 |
| CN110508182A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-29 | 奉节县斌旗牲畜饲养有限公司 | 一种具有水质净化功能的养殖装置 |
| CN115072905B (zh) * | 2022-07-14 | 2023-12-19 | 华辰环保能源(广州)有限责任公司 | 一种电池废水的处理方法及从电池废水中回收高纯度磷酸铁的方法 |
| CN115385490A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-25 | 王福浩 | 一种污水处理工艺 |
-
1994
- 1994-08-30 JP JP22739494A patent/JP3516311B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0866689A (ja) | 1996-03-12 |
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