JP3700938B2

JP3700938B2 - 雨天時の合流式下水の処理方法及び装置

Info

Publication number: JP3700938B2
Application number: JP2002207107A
Authority: JP
Inventors: 克之片岡; 俊博田中
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2022-07-16
Also published as: JP2004049941A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性の懸濁粒子を含有する合流式下水道の雨天時越流水（ＣＳＯと略称される）、又は下水処理施設に流入する増量した下水の浄化、脱窒素処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近合流式下水道における雨天時越流水（ＣＳＯ）の公共用水域への汚濁負荷が大きな問題になっている。合流式下水道の雨天時越流水（ＣＳＯ）は短時間に膨大な水量が発生するので、高速度で固液分離でき、ＳＳが除去された処理水を公共用水域に放流する技術が適用される。
【０００３】
また、下水処理施設に流入する雨天時下水は、水量が晴天時よりも大きく増加するので、図２を借りて説明すると、雨天時下水１の一部である晴天時下水の量に相当する部分が最初沈殿池２で沈殿分離されたのち、活性汚泥処理工程４で活性汚泥処理され、残りの下水１ａはそのまま公共用水域に放流水として放流されていたが、最近図２に示すように、残りの下水１ａについてこれを凝集分離工程１６で凝集分離して分離水１７を放流する方式が検討されている。なお、図２は残りの下水１ａについて凝集分離を行う最近の雨天時下水方式を示したブロック図であり、６は最終沈殿池である。
しかし、最近のいずれの方式も凝集分離汚泥の処理処分法は、凝集分離汚泥１８を下水処理場の最初沈殿池２に流入させ、沈殿分離し、沈殿汚泥を汚泥処理するという方法が適用され、凝集分離汚泥の有効利用が検討されていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、雨天時下水の凝集分離装置から排出される凝集分離汚泥を、下水の生物学的脱リン、脱窒素処理効果を向上させるのに有効利用できる新概念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、以下の手段により上記課題を解決することができた。
（１）雨天時に増量した流入下水の少なくとも一部を下水処理施設の最初沈殿池前から分流し、該下水を凝集分離し、その処理水を放流し、該凝集分離汚泥を、該下水処理施設の生物脱リン工程の嫌気部、又は生物学的脱窒素部に供給することを特徴とする合流式下水の処理方法。
（２）前記凝集分離汚泥を酸発酵させたのち、下水処理施設の生物脱リン工程の嫌気部、または生物学的脱窒素部に供給することを特徴とする前記（１）記載の下水処理方法。
【０００６】
（３）雨天時の増量した合流式下水を浄化するための処理装置において、雨天時に増量した流入下水の少なくとも一部を導入して分離水と凝集分離汚泥に分離する凝集分離装置と、前記分離水を放流する配管と、前記流入下水の一部を導入して分離水と沈殿汚泥に分離する最初沈殿池と、前記最初沈殿池からの分離水と該凝集分離装置からの凝集沈殿汚泥とを導入して脱リンする嫌気部、脱窒部、又は好気部を有する嫌気好気式生物脱リン設備と、前記脱リン設備からの汚泥を含有する被脱リン水を導入して処理水と沈殿汚泥に分離する最終沈殿池とを有することを特徴とする雨天時の合流式下水の処理装置。
（４）前記凝集分離装置からの凝集分離汚泥を酸発酵槽に導入し、前記酸発酵槽からの酸発酵汚泥を嫌気好気式生物脱リン設備の嫌気部に送る配管を設けたことを特徴とする前記（３）記載の雨天時の合流式下水の処理装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の雨天時の合流式下水の処理装置の一実施態様を示すブロック図である。
図２で示した部分と同一機能を有する部分は同一符号を用いて示す。
【０００８】
雨天時下水１の一部１ａに凝集剤（無機凝集剤、高分子凝集剤、これらの併用）を添加して、凝集分離工程１８で凝集分離する。凝集分離法としては、たとえば凝集沈殿、凝集浮上分離などのいずれかを適用する。凝集分離工程１８では、雨天時下水１ａのＳＳ、リン、ＳＳ性ＢＯＤ、ＣＯＤが除去された分離水１９と下水中の有機物を豊富に取り込んだ凝集分離汚泥２０とが分離される。
一方、雨天時下水１の残りは、最初沈殿池２で、ＳＳがある程度沈殿分離され、分離水が生物脱リン工程（方法の意味で「生物脱リンプロセス」ともいう）１２又は生物学的硝化脱窒素工程（方法の意味で「生物学的硝化脱窒素プロセス」ともいう）１３によって活性汚泥処理されたのち、活性汚泥混合液６から活性汚泥が最終沈殿池７で沈殿分離されて処理水８となる。
【０００９】
しかし、雨天時には、生物脱リンプロセス１２又は生物学的硝化脱窒素プロセス１３に供給される有機物が雨水によって希釈され、有機物濃度が減少するため、生物脱リン菌からのリン吐き出しが不十分になり、リン除去効果が悪化する問題があった。また脱窒素菌のための有機炭素源が不足するため、脱窒素反応が充分進まないという問題が起きていた。
【００１０】
本発明のポイントは、前記凝集分離汚泥２０を、生物脱リンプロセス１２の嫌気部１４、又は生物学的硝化脱窒素プロセス１３の脱窒素部１５に供給し、凝集分離汚泥２０中の豊富な有機物を、生物脱リンプロセス１２などにおける生物脱リン菌のリン吐き出し促進又は脱窒素菌の水素供与体として活用する点、及び凝集分離汚泥２０中の水酸化鉄、水酸化アルミニウムがリン吸着能力を残存しているため、これを生物脱リンプロセス１２などの中の生物処理工程に流入する下水１中のリン除去に活用する点である。
この技術によって、雨天時の場合でも、生物脱リン工程の嫌気部１４、または生物学的脱窒素部１５における有機物が不足することが無くなり、効果的に生物脱リン、脱窒素反応を進ませることができるようになったのである。
【００１１】
他の好ましい実施態様として、凝集分離汚泥２０を、酸発酵部２１で常温又は加温条件下（温度３０〜４０℃程度）で、嫌気的に滞留させ生物学的に酸発酵させたのち、酸発酵汚泥２２を生物脱リン工程の嫌気部１４、または生物学的脱窒素部１５に供給すると、さらにリン吐き出し促進、もしくは脱窒素促進に効果的である。
なお、図１において、１１は余剰汚泥、３は最初沈殿池２からの初沈汚泥である。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何等制限されるものではない。
【００１３】
（実施例１）
雨天時に下水処理場に流入するＳＳ１２０ｍｇ／リットル、ＢＯＤ８０ｍｇ／リットル、リン３．６ｍｇ／リットルの下水に対して本発明を適用する試験を行った。
先ず流入下水の水量の２／３を分岐し、これに塩化第２鉄を４０ｍｇ／リットル添加し、１分撹拌したのちアニオン系ポリマ（エバグロースＡ１５１；荏原製作所製品）を３ｍｇ／リットル添加して１分間撹拌した結果、粒径１ｃｍ程度の大粒径フロックが生成し、沈降速度３５０ｍｍ／ｍｉｎで凝集沈殿された。凝集沈殿分離工程から出る分離水のＳＳは３．６ｍｇ／リットル、リンは０．３ｍｇ／リットルと少なく、下水中のＳＳ、リンが高度に除去された。
次に流入下水の水量の１／３（この量は晴天時の下水処理量に当たる：設計量）を最初沈殿池に流入させ、沈殿越流水と前記凝集沈殿汚泥を嫌気好気式（ＡＯ法）生物脱リン設備に流入させた。この結果、処理水のリンは雨天継続時にも安定して０．１ｍｇ／リットル以下であった。
【００１４】
（比較例１）
比較のため、凝集沈殿汚泥を最初沈殿池に流入させて沈殿し、最初沈殿池越流水を生物学的脱リン工程の嫌気部に流入させる方法を試験した結果、処理水リンは平均１．６ｍｇ／リットルと悪化した。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、下記の優れた効果が得られる。
（１）雨天時でも生物脱リン、生物学的脱窒素設備の処理水質が悪化しない。
（２）雨天時下水を効果的に浄化でき、雨天時に無処理下水によって公共水域が汚染されない。
（３）雨天時下水の凝集分離汚泥を単に処分するのではなく、下水の浄化に有効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の雨天時の合流式下水の処理装置の一実施態様を示すブロック図である。
【図２】従来の雨天時の合流式下水の処理装置の一実施態様を示すブロック図である。
【符号の説明】
１雨天時下水
１ａ雨天時下水の一部
２最初沈殿池
３初沈汚泥
４分離水
５活性汚泥処理工程（装置）
６活性汚泥混合液
７最終沈殿池
８処理水
９分離汚泥
１０返送汚泥
１１余剰汚泥
１２生物学的脱リン工程
１３生物学的硝化脱窒工程
１４嫌気部
１５脱窒素部（生物学的硝化脱窒素工程）
１６好気部（生物学的硝化脱窒素工程）
１７循環液
１８凝集分離工程（装置）
１９分離水
２０凝集分離汚泥
２１酸発酵部
２２酸発酵液

Claims

雨天時に増量した流入下水の少なくとも一部を下水処理施設の最初沈殿池前から分流し、該下水を凝集分離し、その処理水を放流し、該凝集分離汚泥を、該下水処理施設の生物脱リン工程の嫌気部、又は生物学的脱窒素部に供給することを特徴とする合流式下水の処理方法。
前記凝集分離汚泥を酸発酵させたのち、下水処理施設の生物脱リン工程の嫌気部、または生物学的脱窒素部に供給することを特徴とする請求項１記載の下水処理方法。
雨天時の増量した合流式下水を浄化するための処理装置において、雨天時に増量した流入下水の少なくとも一部を導入して分離水と凝集分離汚泥に分離する凝集分離装置と、前記分離水を放流する配管と、前記流入下水の一部を導入して分離水と沈殿汚泥に分離する最初沈殿池と、前記最初沈殿池からの分離水と該凝集分離装置からの凝集沈殿汚泥とを導入して脱リンする嫌気部、脱窒部、又は好気部を有する嫌気好気式生物脱リン設備と、前記脱リン設備からの汚泥を含有する被脱リン水を導入して処理水と沈殿汚泥に分離する最終沈殿池とを有することを特徴とする雨天時の合流式下水の処理装置。
前記凝集分離装置からの凝集分離汚泥を酸発酵槽に導入し、前記酸発酵槽からの酸発酵汚泥を嫌気好気式生物脱リン設備の嫌気部に送る配管を設けたことを特徴とする請求項３記載の雨天時の合流式下水の処理装置。