JP3697729B2 - Biological sludge ozone treatment equipment - Google Patents
Biological sludge ozone treatment equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP3697729B2 JP3697729B2 JP27930994A JP27930994A JP3697729B2 JP 3697729 B2 JP3697729 B2 JP 3697729B2 JP 27930994 A JP27930994 A JP 27930994A JP 27930994 A JP27930994 A JP 27930994A JP 3697729 B2 JP3697729 B2 JP 3697729B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- ozone
- sludge
- contact area
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、生物汚泥をオゾン酸化するための生物汚泥のオゾン処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
活性汚泥処理における余剰汚泥等の減容化などの目的で、余剰汚泥等の生物汚泥(以下、単に汚泥という場合がある)にオゾンを反応させて酸化分解することが行われている。
従来の汚泥のオゾン処理方法では、反応槽中に汚泥含有液を満たし、この汚泥含有液中にオゾン含有ガスを吹込んで気液接触させ、汚泥を分解する装置が用いられているが、このような従来の装置では気液接触面積が小さく、このため汚泥をオゾンと充分に反応させるためには滞留時間を長くする必要があり、また高価なオゾンが無駄に消費されるなど、効率的な処理が行われないという問題点がある。被処理液の機械的攪拌により気液接触面積を大きくし、処理効率を改善することができるが、この場合処理コストが高くなるという問題点がある。
【0003】
ところで、反応槽内の汚泥含有液にオゾン含有ガスを吹込んでオゾン処理を行うと、汚泥含有液が発泡して、泡沫が槽外に持出されるなどの障害を起こしやすい。このため、従来は消泡剤を添加して消泡したり、あるいは反応槽内上部にスプレーノズルを設け、このノズルから工業用水または最終処理水を液面に散布して消泡し、発泡障害を防止している。
このように従来の汚泥のオゾン処理方法では、発泡は極力抑制してオゾン処理を行っており、発泡を利用したオゾン処理はこれまで行われていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、低コストで効率よく生物汚泥をオゾン処理することが可能な生物汚泥のオゾン処理装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、生物汚泥含有液を受入れてオゾン処理を行う反応槽と、
この反応槽内の生物汚泥含有液中にオゾン含有ガスを吹込んで気液接触させる液相接触域と、
オゾン含有ガスの吹込みにより、前記液相接触域の上部に泡沫層を形成して気液接触させる泡沫接触域と、
前記反応槽からオゾン処理液を導入して曝気し、かつ泡沫接触域から排出される排オゾンガスを混合液中に放出し、液封して反応槽内を加圧状態に維持するとともに、オゾンを混合液中に吸収して除去する曝気槽と
を備えていることを特徴とする生物汚泥のオゾン処理装置である。
【0006】
本発明の生物汚泥のオゾン処理装置は次のように構成すると、泡沫層を維持・制御できるので好ましい。
(a)生物汚泥含有液の生物汚泥濃度を2,000〜20,000mg/lとすると、泡沫層の維持が容易である。
(b)反応槽の泡沫接触域の泡沫層の高さを1m以上とすると、処理効率が高くなる。
(c)反応槽の泡沫接触域の上部に、液を散布する液散布装置を設置すると、泡沫層の高さの制御が容易である。
(d)液散布装置の散布液の一部に反応槽内の生物汚泥含有液を用い、これを循環散布すると、泡沫層の高さの制御が容易であるとともに、オゾンが有効に利用できる。
【0007】
本発明で処理の対象となる生物汚泥は、好気性処理、嫌気性処理等において生成する生物汚泥を含む汚泥であり、余剰汚泥のように生物汚泥を主体とするものが好ましいが、凝集汚泥のように若干の無機物を含むものでもよい。生物汚泥含有液中の生物汚泥濃度は2,000〜20,000mg/l、好ましくは5,000〜15,000mg/lであるのが望ましい。この範囲にある場合、オゾン流量、スプレー流量、泡沫保持部材の有無などの発泡条件を選択することにより、泡沫層の高さを1m以上に保持することができる。
【0008】
本発明においてオゾン処理に用いる反応槽は、汚泥含有液中の汚泥をオゾン含有ガスと反応させて酸化処理するための槽であり、下部には液相の汚泥含有液にオゾン含有ガスを吹込んで気液接触させる液相接触域が形成され、その上部には発泡した泡沫とオゾン含有ガスとを接触させる泡沫接触域が形成される。液相接触域の高さは0.2〜3m、好ましくは0.5〜1.5mとする。泡沫接触域の高さは液相接触域の汚泥含有液の液面より1m以上、好ましくは1〜10m、さらに好ましくは2〜5mの高さとする。
【0009】
液相接触域はほぼ一定の高さに維持するのが好ましく、例えば反応槽に圧力制御式の弁を用いた槽内液排出口を設け、槽内液の液面が一定の高さに保たれるようにすることができる。泡沫接触域は液相接触域の液面(槽内液排出口)から上部の空間に形成するのが好ましい。
【0010】
泡沫接触域には泡沫保持部材を充填することができ、これにより反応槽の内径が大きくて泡が保持されにくい場合、または生物汚泥の濃度が低くて汚泥含有液が発泡しにくい性状である場合などでも、泡沫を効率よく保持することができ、オゾン処理効率を高くすることができる。泡沫保持部材としては、泡沫を保持できる構造のものであればよいが、ハニカム状、格子状などの仕切板構造のものが好ましい。
【0011】
オゾン含有ガスとしてはオゾン含有空気、オゾン化空気などが使用できる。オゾンの導入量は、導入される生物汚泥のVSS重量に対して1〜10%、好ましくは3〜5%とするのが望ましい。またオゾン含有ガスの流量は、反応槽のガス線速度として1〜30m/hr、好ましくは5〜20m/hrとするのが好ましい。
【0012】
本発明では反応槽内を加圧状態に維持するために、反応槽からオゾン処理液を導入して曝気し、かつ泡沫接触域から排出される排オゾンガスを混合液中に放出し液封する曝気槽を設ける。
【0013】
曝気槽は槽内の液中に排オゾンガスを放出する散気装置を設けたものが好ましい。散気装置としては、中空パイプに多数の小孔を形成した多孔管、多孔質材料からなる多孔質中空管のほか、可撓性の合成樹脂チューブに多数の切目を設け、ガス吹出時に開口し、ガス停止時に閉じて逆流を防止する形式の散気管などが使用可能である。このような散気装置などのガス吹出口を設ける液深は1〜50m、好ましくは3〜10mとするのが適当である。
【0014】
上記の曝気槽によって維持する反応槽の圧力はゲージ圧0.1〜5kgf/cm2、好ましくは0.5〜2kgf/cm2とするのが望ましい。このような圧力を維持するためには、オゾン含有ガスをゲージ圧0.1〜5kgf/cm2、好ましくは0.5〜2kgf/cm2で供給し、反応槽から処理液を取出す経路に圧力弁を設け、所定圧以下のときに弁を閉じ、所定圧を超えたときに弁を開くように構成するのが好ましいが、反応槽の液面を一定に保ち、圧力に応じてオゾン含有ガスの供給量および/または排出量を制御するように構成してもよい。
【0015】
【作用】
本発明の生物汚泥のオゾン処理装置においては、反応槽に生物汚泥含有液を導入して液相接触域を形成する。そして液相接触域にオゾン含有ガスを吹込んで生物汚泥含有液と接触させると、汚泥はオゾン処理される。これと同時に発泡により液相接触域の上部に泡沫層が形成され、この泡沫層において生物汚泥とオゾンの接触が起こり、泡沫接触領域が形成される。これにより液相接触域と泡沫接触域の両方において汚泥とオゾンの接触が行われ、汚泥がオゾンにより酸化される。
【0016】
反応槽においてオゾンガスが液側に移動する際、物質移動の速度は接触面積と濃度差に比例するが、泡沫接触域から放出される排オゾンガスをそのまま大気中に排出すると、反応槽内はほぼ大気圧に等しくなるため、濃度差には限界がある。これに対して排オゾンガスを曝気槽により液封することにより、反応槽内が加圧され、濃度が増加し、物質移動速度が高くなる。これによりオゾン吸収効率が高くなり、汚泥の酸化効果が高くなる。
【0017】
これと同時に排オゾンガス中のオゾンが液中に吸収されて除去され、無害の状態で排出される。特に液封装置として曝気槽を用いる場合、被酸化性の物質を含む混合液で液封を行うと、オゾン吸収効率が高く、排ガス中へのオゾンの漏出が防止される。この場合でも、反応槽におけるオゾン吸収率が高いため、排オゾンガス中に残留するオゾンの量は通常1mg/l程度で少なく、曝気槽の活性汚泥中の微生物に対する影響は小さい。また曝気槽において散気装置を用いて排オゾンガスを吹込むと、微細気泡となって放出されるため、オゾンの吸収効率は高くなる。
【0018】
反応槽内の泡沫接触域の上部に液散布装置を設けて、被処理液、工業用水、最終処理液、反応槽からの引抜液、または引抜液と被処理液との混合液などを泡沫層に向けて散布することができ、これにより過剰な発泡を抑制して、泡沫接触域を所定の高さに維持することができる。この場合、被処理液、引抜液または引抜液と被処理液との混合液を使用すると、槽内液の汚泥濃度が低下しないので好ましい。
【0019】
生物汚泥の場合を含め、汚泥含有液を引抜いて散布することは、固形物がノズルを閉塞しやすいため、一般的には行われていないが、生物汚泥をオゾン処理する系では、生物汚泥が微細化されるとともに、付着性が減少するため、槽内液をスプレーしてもノズル等の閉塞は起こらないことが本発明者により確認されている。また槽内液と被処理液との混合液でも被処理液が希釈されるのでノズル等の閉塞はほとんど生じないが、オゾン処理していない被処理液を単独で使用するとノズルが閉塞しやすいので、散布には使用しない方が好ましい。
【0020】
本発明のオゾン処理装置の泡沫接触域は泡沫で満たされるだけなので、反応槽を被処理液で満たす装置に比べて反応槽の強度は小さくてもよくなり、それだけ低コストの装置となる。
本発明のオゾン処理装置は、余剰汚泥をオゾン処理して減容化したり、生物処理槽、例えば好気性処理槽から槽内の混合液を引抜いてオゾン処理する場合に利用できる。
【0021】
反応槽では汚泥がオゾンと反応して酸化分解され、BOD成分に変換される。オゾン処理された汚泥含有液(槽内液)は粘性が増して非常に発泡性に富んだ液体となる。このため、汚泥含有液とオゾン含有ガスとを接触させることにより、容易に発泡して泡沫層が形成される。本発明では泡沫層を形成してオゾン含有ガスと接触させるようにしているので、槽内液中に存在している汚泥は、オゾンと接触した状態で泡沫となり、泡沫の状態でさらにオゾンと接触して分解され、これを繰返す。このため液相接触域のみで接触させる場合に比べてオゾン処理の効率は高くなる。また泡沫接触域のみで接触させると、オゾン含有ガスがチャネリングにより泡沫層を素通りしやすいが、液相接触域に吹込むことによりオゾン含有ガスを微細気泡化して接触効率を高めるとともに泡沫層を形成することができる。
【0022】
この場合、排オゾンガスを液封装置で液封して反応槽を加圧することによりオゾンガスの物質移動速度が速くなり、特に泡沫接触域のように接触面積の大きい部分では移動速度が大きくなり、オゾン吸収効率が高くなる。
泡沫接触域に泡沫保持部材を充填すると、反応槽の内径が大きくて泡沫が保持されにくい場合、または生物汚泥含有液が発泡しにくい性状である場合などでも泡沫を良好に保持することが可能になるため、適正な高さの泡沫層を形成してオゾン処理を行うことが可能になる。
【0023】
【実施例】
次に本発明を図面の実施例により説明する。
図1は実施例の生物汚泥のオゾン処理装置を示す系統図である。図1において、1は反応槽、2は曝気槽であって液封装置として用いられている。3は固液分離槽である。
反応槽1は下部に汚泥含有液が槽内液11として収容され、液相接触域12が形成されている。液相接触域12の液面の上部は泡沫接触域13とされ、槽内液11を発泡させて泡沫層14が形成されている。
【0024】
反応槽1には下部の液相接触域12から槽内液11を引抜いて泡沫接触域13の上部に循環するように循環路16が接続し、その中間部には循環ポンプ17が設けられ、先端部にはスプレーノズル18が設けられている。循環路16の途中には、給液ポンプ20を有する汚泥含有液導入路21が接続している。反応槽1下部の液相接触域12から、圧力指示器22および圧力弁23を有する槽内液排出路24が曝気槽2に接続している。
反応槽1底部には、液相接触域12にオゾン含有ガスを吹込む散気装置26が設けられ、オゾン発生機27からオゾン含有ガス導入路28が接続している。また反応槽1の頂部から排オゾンガスを排出する排オゾンガス路29が、曝気槽2の底部に設けられた散気装置31に接続している。
【0025】
液封装置として曝気槽2が用いられており、封止液としての混合液32中に散気装置31の他に、散気装置33が設けられ、ブロア34から空気供給路35が連絡している。曝気槽2には被処理液導入路36および返送汚泥路37が連絡し、また移送路38が固液分離槽3に連絡している。固液分離槽3の上部には分離液取出路39が連絡し、底部には汚泥取出路40が連絡し、その先端は汚泥含有液導入路21および返送汚泥路37に分岐している。
【0026】
図1の装置により生物汚泥含有液をオゾン処理するには、給液ポンプ20を駆動して汚泥含有液導入路21から汚泥含有液を供給するとともに、循環ポンプ17を駆動して循環路16から槽内液11を引抜いて循環する。こうして循環路16中で汚泥含有液および引抜液を混合し、この混合液をスプレーノズル18から泡沫層14に向けて散布する。これにより汚泥含有液を反応槽1に導入するとともに、泡沫接触域13が所定の高さを維持するように泡沫層14の高さを調節する。
【0027】
一方、オゾン発生機27からオゾン含有ガス導入路28を通してオゾン含有ガスを導入し、散気装置26で散気して槽内液11中に吹込み、これにより液相接触域12において槽内液11とオゾン含有ガスを接触させて汚泥を酸化分解するとともに発泡させ、泡沫接触域13中に泡沫層14を形成する。泡沫接触域13を上昇するオゾン含有ガスは泡沫層14中の汚泥とも接触し、汚泥を分解する。この場合、液相接触域12に吹込まれたオゾン含有ガスは、汚泥と反応した状態で発泡し、そのまま泡沫層14に入ってさらに汚泥と反応し、泡沫層14を形成する汚泥含有液はオゾン含有ガスの離脱とともに液滴となって液相接触域12に戻り、これが繰返される。泡沫層14は表面積が大きくなっており、また反応槽1内は加圧状態となっているため気液接触効率は高く、このため発泡または加圧しない場合に比べて処理効率は高くなる。また泡沫層14の荷重は小さいため、反応槽1の強度は小さくてもよい。
【0028】
泡沫接触域13から離脱したオゾン排ガスはそのまま上昇させて排オゾンガス路29から曝気槽2に導入し、散気装置31から混合液32中に放出する。これにより反応槽1内を加圧状態に保って、反応槽1におけるオゾン吸収効率を高めるとともに、排オゾンガス中に含まれるオゾンを混合液32に吸収させ、これにより無害化して大気中に放散させる。
【0029】
反応槽1においてオゾン処理を受け、汚泥が酸化されてBOD化した槽内液の一部は槽内液排出路24から圧力弁23を通して曝気槽2に導入する。このとき圧力指示器22により所定圧力に達したときに圧力弁23を開閉することにより反応槽1内を所定圧力に保つ。
【0030】
曝気槽2では、槽内液排出路24から導入するオゾン処理液と、被処理液導入路36から導入する被処理液と、返送汚泥路37から導入される返送汚泥とを混合し、ブロア34から空気供給路35へ供給して散気装置33から散気して曝気を行い、BODを除去する。封止液としての混合液32は移送路38から固液分離槽3に導入して固液分離を行い、分離液は分離液取出路39から処理液として取出す。また分離汚泥は汚泥取出路40から取出し、一部は返送汚泥として返送汚泥路37から曝気槽2に返送し、残部は汚泥含有液導入路21から反応槽1に導入してオゾン処理を行う。
【0031】
汚泥含有液を反応槽1の上部から導入し、オゾン含有ガスと向流で接触させると、下部から導入して並流で接触させる場合に比べて接触効率がよくなるので、より効率よくオゾン処理することができる。
なお汚泥含有液導入路21は循環路16に接続させることなく、反応槽1の上部ないし液相接触域12の上部の範囲で反応槽1に直接接続させてもよい。
【0032】
試験例1
図1の装置により、ただし反応槽1の内径を1m、泡沫層14の高さを3.5m、槽内液11の深さを1mに設定して、次の条件で活性汚泥含有液にオゾン含有ガスを吹込んでオゾン処理した。
汚泥含有液中の活性汚泥濃度:10.000g/m3
汚泥含有液の流量:1m3/h
オゾン濃度:20g/m3
オゾン含有ガス流量:25m3/h
オゾンガス供給圧:1.0kgf/cm2(ゲージ圧)
【0033】
上記の処理において、排オゾンガスを、曝気槽2の下部の液深5mの位置に設けられた散気装置31から散気させ、液封を行った。そして圧力弁23はゲージ圧0.6kgf/cm2で閉、0.7kgf/cm2で開となるように操作した。その結果反応槽1におけるオゾン吸収率は96重量%となった。
【0034】
比較例1試験例1において、曝気槽2を使用せず、排オゾンガスを大気中に放出してオゾン処理を行い、槽内液の引抜は反応槽底部から2mの高さのオーバフロー管により引抜いた。その結果、オゾンの吸収率は70重量%であった。試験例1と同じ96重量%のオゾン吸収率を得るためには、被処理液およびオゾン含有ガスの流量を1/2に低下させる必要があった。
【0035】
【発明の効果】
本発明の生物汚泥のオゾン処理装置では、反応槽内の液相接触域にオゾン含有ガスを吹込んで発泡させ、液相接触域の上部に泡沫接触域を形成し、排オゾンガスを曝気槽で液封しているので、生物汚泥含有液をオゾン含有ガスと効率よく接触させることができ、かつ反応槽を加圧状態に保ちオゾンの濃度差を大きくして反応槽内のオゾン吸収効率を高くできるとともに、排オゾンガス中に残留するオゾンの量を少なくすることができ、かつ曝気槽における排オゾンガス中のオゾンを高オゾン吸収効率で混合液中に吸収除去して無害化することができ、これにより低コストで効率よく生物汚泥をオゾン処理することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の生物汚泥のオゾン処理装置を示す系統図である。
【符号の説明】
1 反応槽
2 曝気槽
3 固液分離槽
11 槽内液
12 液相接触域
13 泡沫接触域
14 泡沫層
16 循環路
17 循環ポンプ
18 スプレーノズル
20 給液ポンプ
21 汚泥含有液導入路
22 圧力指示器
23 圧力弁
24 槽内液排出路
26、31、33 散気装置
27 オゾン発生機
28 オゾン含有ガス導入路
29 排オゾンガス路
32 混合液
34 ブロア
35 空気供給路
36 被処理液導入路
37 返送汚泥路
38 移送路
39 分離液取出路
40 汚泥取出路[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an ozone treatment apparatus for biological sludge for ozone oxidation of biological sludge.
[0002]
[Prior art]
For the purpose of reducing the volume of excess sludge and the like in activated sludge treatment, biological sludge such as excess sludge (hereinafter sometimes simply referred to as sludge) is reacted with ozone to undergo oxidative decomposition.
In the conventional sludge ozone treatment method, an apparatus is used in which a sludge-containing liquid is filled in a reaction tank, ozone-containing gas is blown into the sludge-containing liquid, gas-liquid contact is performed, and sludge is decomposed. In this conventional device, the gas-liquid contact area is small, so it is necessary to lengthen the residence time in order to sufficiently react sludge with ozone, and efficient treatment such as wasteful consumption of expensive ozone. There is a problem that is not performed. Although the gas-liquid contact area can be increased by mechanical stirring of the liquid to be processed and the processing efficiency can be improved, there is a problem that the processing cost increases in this case.
[0003]
By the way, if ozone treatment is performed by blowing ozone-containing gas into the sludge-containing liquid in the reaction tank, the sludge-containing liquid is foamed and the bubbles are easily taken out of the tank. For this reason, conventionally, defoaming is performed by adding an antifoaming agent, or a spray nozzle is provided in the upper part of the reaction tank, and industrial water or final treated water is sprayed from the nozzle to the liquid surface to eliminate foaming. Is preventing.
Thus, in the conventional sludge ozone treatment method, foaming is suppressed as much as possible to perform ozone treatment, and ozone treatment using foaming has not been performed so far.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the ozone treatment apparatus of the biological sludge which can ozone-treat biological sludge efficiently at low cost.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a reaction tank that receives a biological sludge-containing liquid and performs ozone treatment;
A liquid-phase contact area in which ozone-containing gas is blown into the biological sludge-containing liquid in the reaction tank and brought into gas-liquid contact;
A foam contact area for forming a foam layer on the upper part of the liquid phase contact area by gas-liquid contact by blowing ozone-containing gas;
Aerated by introducing ozone treatment liquid from the reaction vessel, and the exhaust ozone gas discharged from the foam contact area released in the mixture, while maintaining the reaction vessel and liquid seal under pressure, the ozone A biological sludge ozone treatment apparatus comprising: an aeration tank that absorbs and removes the mixed liquid .
[0006]
The biological sludge ozone treatment apparatus of the present invention is preferably constructed as follows because the foam layer can be maintained and controlled.
(A) When the biological sludge concentration of the biological sludge-containing liquid is 2,000 to 20,000 mg / l, the foam layer can be easily maintained.
(B) When the height of the foam layer in the foam contact area of the reaction vessel is 1 m or more, the processing efficiency is increased.
(C) If a liquid spraying device for spraying the liquid is installed above the foam contact area of the reaction tank, the height of the foam layer can be easily controlled.
(D) When the biological sludge-containing liquid in the reaction tank is used as a part of the sprayed liquid of the liquid spraying apparatus and this is circulated and sprayed, it is easy to control the height of the foam layer and ozone can be used effectively.
[0007]
The biological sludge to be treated in the present invention is sludge containing biological sludge generated in aerobic treatment, anaerobic treatment, etc., and is preferably composed mainly of biological sludge like excess sludge. As such, it may contain some inorganic substances. The biological sludge concentration in the biological sludge-containing liquid is 2,000 to 20,000 mg / l, preferably 5,000 to 15,000 mg / l. When it exists in this range, the height of a foam layer can be hold | maintained at 1 m or more by selecting foaming conditions, such as the ozone flow volume, spray flow volume, and the presence or absence of a foam holding member.
[0008]
The reaction tank used for the ozone treatment in the present invention is a tank for reacting the sludge in the sludge-containing liquid with the ozone-containing gas to oxidize, and in the lower part, the ozone-containing gas is blown into the liquid-phase sludge-containing liquid. A liquid phase contact area for gas-liquid contact is formed, and a foam contact area for contacting the foamed foam and the ozone-containing gas is formed on the upper part. The height of the liquid phase contact area is 0.2 to 3 m, preferably 0.5 to 1.5 m. The height of the foam contact area is 1 m or more, preferably 1 to 10 m, more preferably 2 to 5 m from the liquid surface of the sludge-containing liquid in the liquid phase contact area.
[0009]
It is preferable to maintain the liquid phase contact area at a substantially constant height.For example, the reaction tank is provided with a tank liquid discharge port using a pressure-controlled valve, and the liquid level of the liquid in the tank is maintained at a constant height. Can be drunk. The foam contact area is preferably formed in the space above the liquid surface (liquid outlet in the tank) of the liquid phase contact area.
[0010]
The foam contact area can be filled with a foam holding member, which makes it difficult for bubbles to be retained due to the large inner diameter of the reaction tank, or when the sludge-containing liquid is difficult to foam due to low biological sludge concentration. Even in such a case, the foam can be efficiently held, and the ozone treatment efficiency can be increased. The foam holding member may be of any structure that can hold the foam, but preferably has a partition plate structure such as a honeycomb or lattice.
[0011]
As the ozone-containing gas, ozone-containing air, ozonized air, or the like can be used. The amount of ozone introduced is 1 to 10%, preferably 3 to 5%, based on the VSS weight of the biological sludge to be introduced. The flow rate of the ozone-containing gas is 1 to 30 m / hr, preferably 5 to 20 m / hr, as the gas linear velocity of the reaction tank.
[0012]
In the present invention, in order to maintain the inside of the reaction tank in a pressurized state, aeration is performed by introducing ozone treatment liquid from the reaction tank and aeration, and discharging exhaust ozone gas discharged from the foam contact area into the liquid mixture and liquid sealing A tank is provided.
[0013]
The aeration tank is preferably provided with an air diffuser that discharges exhaust ozone gas into the liquid in the tank. As a diffuser, in addition to a porous tube with a large number of small holes formed in a hollow pipe, a porous hollow tube made of a porous material, a flexible synthetic resin tube is provided with a large number of cuts and opened when gas is blown out. However, an air diffuser of the type that is closed when the gas is stopped to prevent backflow can be used. The liquid depth at which such a gas outlet such as an air diffuser is provided is 1 to 50 m, preferably 3 to 10 m.
[0014]
The pressure of the reaction tank maintained by the aeration tank is set to a gauge pressure of 0.1 to 5 kgf / cm 2 , preferably 0.5 to 2 kgf / cm 2 . In order to maintain such a pressure, gauge pressure 0.1~5kgf / cm 2 the ozone-containing gas, preferably supplied in 0.5~2kgf / cm 2, the pressure in the path to take out the process liquid from the reaction vessel It is preferable to provide a valve and close the valve when the pressure is lower than the predetermined pressure, and open the valve when the predetermined pressure is exceeded, but keep the liquid level of the reaction tank constant, and the ozone-containing gas according to the pressure The supply amount and / or the discharge amount may be controlled.
[0015]
[Action]
In the biological sludge ozone treatment apparatus of the present invention, a liquid sludge containing liquid is introduced into a reaction tank to form a liquid phase contact area. When the ozone-containing gas is blown into the liquid phase contact area and brought into contact with the biological sludge-containing liquid, the sludge is subjected to ozone treatment. At the same time, a foam layer is formed in the upper part of the liquid phase contact area by foaming, and in this foam layer, contact between biological sludge and ozone occurs, and a foam contact area is formed. As a result, the sludge is contacted with ozone in both the liquid phase contact area and the foam contact area, and the sludge is oxidized by ozone.
[0016]
When ozone gas moves to the liquid side in the reaction tank, the rate of mass transfer is proportional to the contact area and the concentration difference, but if the exhaust ozone gas released from the foam contact area is discharged into the atmosphere as it is, the inside of the reaction tank is almost large. Since it becomes equal to the atmospheric pressure, there is a limit to the concentration difference. On the other hand, by sealing the exhaust ozone gas in the aeration tank , the inside of the reaction tank is pressurized, the concentration increases, and the mass transfer speed increases. Thereby, ozone absorption efficiency becomes high and the oxidation effect of sludge becomes high.
[0017]
At the same time, the ozone in the exhaust ozone gas is absorbed and removed by the liquid and discharged in a harmless state. In particular, when an aeration tank is used as a liquid sealing device, if the liquid sealing is performed with a mixed solution containing an oxidizable substance, ozone absorption efficiency is high, and leakage of ozone into the exhaust gas is prevented. Even in this case, since the ozone absorption rate in the reaction tank is high, the amount of ozone remaining in the exhaust ozone gas is usually about 1 mg / l, and the influence on microorganisms in the activated sludge of the aeration tank is small. Further, when exhausted ozone gas is blown using an air diffuser in the aeration tank , it is released as fine bubbles, so that the ozone absorption efficiency is increased.
[0018]
A liquid spraying device is installed above the foam contact area in the reaction tank, and the liquid to be treated, industrial water, final treatment liquid, withdrawal liquid from the reaction tank, or a mixture of the withdrawal liquid and the liquid to be treated is used as a foam layer. It is possible to spray toward the surface, thereby suppressing excessive foaming and maintaining the foam contact area at a predetermined height. In this case, it is preferable to use a liquid to be treated, a drawing liquid or a mixed liquid of a drawing liquid and a liquid to be treated because the sludge concentration of the liquid in the tank does not decrease.
[0019]
Extracting and spreading sludge-containing liquid, including in the case of biological sludge, is not generally done because solids can easily block the nozzle, but in systems where biological sludge is treated with ozone, biological sludge is not The inventors have confirmed that the nozzles and the like are not clogged even when the liquid in the tank is sprayed because the adhesion is reduced as the size is reduced. In addition, since the liquid to be treated is diluted with the liquid mixture of the liquid in the tank and the liquid to be treated, clogging of the nozzle etc. hardly occurs, but if the liquid to be treated that is not ozone-treated is used alone, the nozzle is likely to clog. It is preferable not to use it for spraying.
[0020]
Since the foam contact area of the ozone treatment apparatus of the present invention is only filled with foam, the strength of the reaction tank may be smaller than that of the apparatus that fills the reaction tank with the liquid to be treated, resulting in a low-cost apparatus.
The ozone treatment apparatus of the present invention can be used when the excess sludge is treated with ozone to reduce the volume, or when the mixed liquid in the tank is extracted from a biological treatment tank, for example, an aerobic treatment tank, and is ozone-treated.
[0021]
In the reaction tank, sludge reacts with ozone to be oxidatively decomposed and converted into BOD components. The sludge-containing liquid (tank liquid) that has been subjected to ozone treatment increases in viscosity and becomes a liquid having a very high foaming property. For this reason, by making a sludge containing liquid and ozone containing gas contact, it foams easily and a foam layer is formed. In the present invention, since a foam layer is formed and brought into contact with the ozone-containing gas, the sludge present in the liquid in the tank becomes foam in a state of contact with ozone, and further contacts with ozone in the state of foam. It is disassembled and repeated. For this reason, compared with the case where it contacts only in a liquid phase contact area, the efficiency of ozone treatment becomes high. If contact is made only in the foam contact area, the ozone-containing gas can easily pass through the foam layer by channeling, but by blowing into the liquid phase contact area, the ozone-containing gas is made into fine bubbles to increase the contact efficiency and form the foam layer. can do.
[0022]
In this case, the ozone gas mass transfer speed is increased by sealing the exhaust ozone gas with a liquid sealing device and pressurizing the reaction tank, and in particular, the movement speed increases at a large contact area such as a foam contact area. Absorption efficiency increases.
Filling the foam contact area with a foam holding member makes it possible to hold the foam well even when the internal diameter of the reaction tank is large and it is difficult to hold the foam, or when the biological sludge-containing liquid is difficult to foam. Therefore, the ozone treatment can be performed by forming a foam layer having an appropriate height.
[0023]
【Example】
The invention will now be described by way of example in the drawings.
FIG. 1 is a system diagram showing an ozone treatment apparatus for biological sludge according to an embodiment. In FIG. 1, 1 is a reaction tank and 2 is an aeration tank, which is used as a liquid sealing device . 3 is a solid-liquid separation tank.
In the reaction tank 1, a sludge-containing liquid is accommodated in the lower part as a
[0024]
A
At the bottom of the reaction tank 1, an
[0025]
The aeration tank 2 is used as a liquid sealing device. In addition to the air diffuser 31, the air diffuser 33 is provided in the mixed liquid 32 as the sealing liquid , and the
[0026]
In order to ozone-treat biological sludge-containing liquid using the apparatus of FIG. 1, the
[0027]
On the other hand, ozone-containing gas is introduced from the ozone generator 27 through the ozone-containing
[0028]
The ozone exhaust gas separated from the foam contact area 13 is raised as it is, introduced into the aeration tank 2 from the exhaust
[0029]
Part of the tank liquid that has been subjected to ozone treatment in the reaction tank 1 and oxidized to sludge is introduced into the aeration tank 2 from the tank
[0030]
In the aeration tank 2, the ozone treatment liquid introduced from the tank
[0031]
When the sludge-containing liquid is introduced from the upper part of the reaction tank 1 and brought into contact with the ozone-containing gas in countercurrent, the contact efficiency is improved as compared with the case where the sludge-containing liquid is introduced from the lower part and brought into contact in parallel flow. be able to.
The sludge-containing
[0032]
Test example 1
With the apparatus shown in FIG. 1, however, the inside diameter of the reaction tank 1 is set to 1 m, the height of the
Activated sludge concentration in sludge-containing liquid: 10.000 g / m 3
Sludge-containing liquid flow rate: 1m 3 / h
Ozone concentration: 20 g / m 3
Ozone-containing gas flow rate: 25m 3 / h
Ozone gas supply pressure: 1.0 kgf / cm 2 (gauge pressure)
[0033]
In the above treatment, the exhaust ozone gas was diffused from the diffuser 31 provided at the position of the liquid depth of 5 m below the aeration tank 2 to perform liquid sealing. Then the
[0034]
Comparative Example 1 In Test Example 1, the aeration tank 2 was not used, the exhausted ozone gas was discharged into the atmosphere to perform ozone treatment, and the liquid in the tank was drawn out from the bottom of the reaction tank through an overflow pipe having a height of 2 m. . As a result, the absorption rate of ozone was 70% by weight. In order to obtain the same 96 wt% ozone absorption rate as in Test Example 1, it was necessary to reduce the flow rates of the liquid to be treated and the ozone-containing gas by half.
[0035]
【The invention's effect】
In the biological sludge ozone treatment device of the present invention, ozone-containing gas is blown into the liquid phase contact area in the reaction tank to cause foaming, a foam contact area is formed above the liquid phase contact area, and the exhaust ozone gas is liquidated in the aeration tank. Since it is sealed, the biological sludge-containing liquid can be efficiently contacted with the ozone-containing gas, and the ozone concentration efficiency in the reaction tank can be increased by keeping the reaction tank in a pressurized state and increasing the ozone concentration difference. At the same time, the amount of ozone remaining in the exhaust ozone gas can be reduced, and the ozone in the exhaust ozone gas in the aeration tank can be absorbed and removed into the liquid mixture with high ozone absorption efficiency, thereby making it harmless. It is possible to ozone-treat biological sludge efficiently at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing an ozone treatment apparatus for biological sludge according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction tank 2 Aeration tank 3 Solid-
Claims (1)
この反応槽内の生物汚泥含有液中にオゾン含有ガスを吹込んで気液接触させる液相接触域と、
オゾン含有ガスの吹込みにより、前記液相接触域の上部に泡沫層を形成して気液接触させる泡沫接触域と、
前記反応槽からオゾン処理液を導入して曝気し、かつ泡沫接触域から排出される排オゾンガスを混合液中に放出し、液封して反応槽内を加圧状態に維持するとともに、オゾンを混合液中に吸収して除去する曝気槽と
を備えていることを特徴とする生物汚泥のオゾン処理装置。A reaction tank for receiving biological sludge containing liquid and performing ozone treatment;
A liquid-phase contact area in which ozone-containing gas is blown into the biological sludge-containing liquid in the reaction tank and brought into gas-liquid contact;
A foam contact area for forming a foam layer on the upper part of the liquid phase contact area by gas-liquid contact by blowing ozone-containing gas;
Aerated by introducing ozone treatment liquid from the reaction vessel, and the exhaust ozone gas discharged from the foam contact area released in the mixture, while maintaining the reaction vessel and liquid seal under pressure, the ozone A biological sludge ozone treatment apparatus, comprising: an aeration tank that absorbs and removes the mixed liquid .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27930994A JP3697729B2 (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Biological sludge ozone treatment equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27930994A JP3697729B2 (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Biological sludge ozone treatment equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08132100A JPH08132100A (en) | 1996-05-28 |
JP3697729B2 true JP3697729B2 (en) | 2005-09-21 |
Family
ID=17609375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27930994A Expired - Fee Related JP3697729B2 (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Biological sludge ozone treatment equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3697729B2 (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69630236T2 (en) * | 1996-07-19 | 2004-08-05 | Kurita Water Industries, Ltd. | METHOD AND DEVICE FOR THE BIOLOGICAL TREATMENT OF ORGANICALLY POLLUTED WASTE WATER |
JP3763439B2 (en) * | 1997-05-30 | 2006-04-05 | 三菱電機株式会社 | Waste water ozone treatment method and ozone treatment apparatus |
JP4240655B2 (en) * | 1999-05-21 | 2009-03-18 | 株式会社東芝 | Organic sludge ozone treatment equipment |
JP3838628B2 (en) * | 2001-10-26 | 2006-10-25 | 株式会社荏原製作所 | Organic wastewater treatment method and treatment apparatus |
US7513999B2 (en) * | 2006-09-29 | 2009-04-07 | Praxair Technology, Inc. | Ozonation of wastewater for reduction of sludge or foam and bulking control |
US7309432B1 (en) | 2006-09-29 | 2007-12-18 | Praxair Technology, Inc. | System and method for eliminating sludge via ozonation |
US20080078719A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Malcolm Ezekiel Fabiyi | System and method for treating wastewater |
US7699980B2 (en) | 2007-08-24 | 2010-04-20 | Praxair Technology, Inc. | System for activated sludge wastewater treatment with high dissolved oxygen levels |
JP4861383B2 (en) * | 2008-08-11 | 2012-01-25 | 株式会社東芝 | Organic sludge ozone treatment equipment |
KR100983129B1 (en) * | 2010-04-21 | 2010-09-20 | 김상묵 | A gas dissolution control method and device |
JP6452374B2 (en) * | 2014-10-10 | 2019-01-16 | 三菱電機株式会社 | Ozone treatment device, sludge treatment device, ozone treatment method and sludge treatment method |
JP6261485B2 (en) * | 2014-10-10 | 2018-01-17 | 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 | Ozone treatment apparatus and sludge treatment method |
JP6424807B2 (en) * | 2015-12-03 | 2018-11-21 | 三菱電機株式会社 | Water treatment system and water treatment method |
-
1994
- 1994-11-14 JP JP27930994A patent/JP3697729B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08132100A (en) | 1996-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3697729B2 (en) | Biological sludge ozone treatment equipment | |
US5380471A (en) | Aeration apparatus for producing ultrapure water | |
AU683533B2 (en) | Unit for treating water by ozonation, and corresponding ozonised water production apparatus | |
JP3831949B2 (en) | Biological treatment method and apparatus for organic drainage | |
US4954257A (en) | Biological purification loop device and method having deflector plate within guide pipe | |
CA1067218A (en) | Process and apparatus for the aerobic biological purification of liquid wastes containing organic pollutants | |
KR100392831B1 (en) | Treatment Method and Apparatus for Concentrated Wastewater | |
WO2019159667A1 (en) | Aerobic biological treatment device | |
CN107162167A (en) | The technique and device of a kind of catalytic ozonation processing organic wastewater | |
JP3387190B2 (en) | Biological sludge ozonation equipment | |
JPH08267099A (en) | Ozonetreatment equipment for biological sludge | |
JP4608726B2 (en) | Biological treatment equipment | |
JP4172287B2 (en) | Method and apparatus for aerobic digestion treatment of sludge | |
JPH08132099A (en) | Device for ozonating biological sludge | |
WO2019163422A1 (en) | Method for operating aerobic biological treatment device | |
JP2002102649A (en) | Gas treatment method and apparatus | |
US3882017A (en) | Method and apparatus for aeration of biodegradable waste material | |
JP2004141865A (en) | Ozone treatment method of surplus sludge, treatment apparatus for surplus sludge, and sludge-ozone mixer | |
JP3872302B2 (en) | Wastewater treatment equipment | |
JP4011431B2 (en) | Ozone treatment method | |
JPH0312283A (en) | Method and apparatus for removing ozone in dissolved ozone water | |
JP2002346586A (en) | Method and apparatus for treating waste liquid | |
JPS629998Y2 (en) | ||
KR970061789A (en) | Apparatus and method for treating wastewater using microbial carrier | |
WO2019163427A1 (en) | Aerobic biological treatment device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040120 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040319 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040810 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041007 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050614 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090715 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090715 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100715 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110715 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120715 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130715 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140715 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |