JP4199369B2 - Sludge volume reduction method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性排水を生物学的に処理し、発生した有機性汚泥(以下単に汚泥という。)を減容化する汚泥減容化処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、下水、食品排水、厨房排水又は浄化槽汚泥などの有機性排水の処理方法としては、活性汚泥処理法、UASB法(上向流嫌気性自己造粒生物床式処理法)、固定床式接触酸化法又は流動床式接触酸化法などの生物処理方法が用いられている。
【0003】
活性汚泥法にあっては、好気性微生物である活性汚泥の浮遊する処理槽内に排水(以下原水という。)を供給し、空気で曝気することにより、活性汚泥の生物学的作用で原水中の有機物を酸化分解処理する方法であり、また、UASB法にあっては、嫌気性のメタン生成菌を自己造粒させた微生物粒子で流動床を形成させ、原水を上向流で流通させてメタン生成菌の生物学的作用で原水中の有機物を分解処理する方法である。
【0004】
更に、固定床式接触酸化法にあっては、処理槽内に生物担体の固定床を設け、空気を散気することにより微生物を担体の表面に付着増殖させ、付着した微生物の生物学的作用で原水中の有機物を酸化分解処理する方法であり、また、流動床式接触酸化法は、好気性生物処理槽内の液中に流動可能に生物担体を充填し、原水を供給して空気で曝気することにより、生物担体の表面に付着増殖した微生物の生物学的作用で原水中の有機物を酸化分解処理する方法である。
【0005】
前記生物処理方法では、いずれも有機物を生物学的に分解処理するのに伴い、増殖した微生物が汚泥として大量に発生する。発生した汚泥の一部は生物処理工程に循環されるが、残部は余剰汚泥として適宜な方法で処分されている。なお、その余剰汚泥量は生物処理工程に導入された原水中の有機物量(BOD)の30〜40%といわれている。それら余剰汚泥の処分方法としては、汚泥を濃縮、脱水したのち焼却や埋め立てにより処分したり、又は嫌気性消化処理により減容化されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の余剰汚泥の処分方法で、汚泥を濃縮、脱水したのち焼却又は埋め立て処分する方法にあっては、汚泥の濃縮、脱水後においても含水率が70〜80wt%と高いため嵩が大きく、廃棄物業者に処分を依頼する場合には、引き取りコストが高くなり、排水処理全体にかかるコストの多くを占めているのが現状である。更に、埋め立て処分においては、産業廃棄物埋立処分場の残余年数が少なくなっており、引き取りコストも年々高騰している。また、焼却処分においては、含水率が高いため燃料消費量が多く燃料費が嵩み、更に、排出ガスや焼却灰の処理が必要であり、近年はダイオキシン問題等から焼却処理自体が困難になってきている状況である。
【0007】
また、嫌気性消化法により減容化処理する方法にあっては、メタン菌等の嫌気性微生物が浮遊する処理槽内に汚泥を供給し、嫌気性ガスで曝気することにより、嫌気性微生物の生物学的作用で汚泥中の有機物をメタンガスや炭酸ガス等に分解処理する方法であるが、メタンガスを燃料等に有効活用できるため好ましいが、処理に時間がかかり、消化槽等の設備が過大となり、また、最終的に発生する汚泥量も多く、その処分には前記の問題点が付き纏うことになる。
【0008】
本発明は、前記従来の汚泥処分及び処理における問題点に鑑みて成されたものであり、比較的小型で容易な運転操作の設備を付設することで効率の高い汚泥の減容化を図ることができ、運転コストや設備コストなどが低廉となり、最終処分コストも低廉化できる汚泥減容化処理方法を提供する目的で成されたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の要旨は、請求項1に記載した発明においては、生物処理工程からの低濃度有機性汚泥を沈降分離により濃縮する沈殿槽での沈降分離工程とは別工程に、生物処理工程からの低濃度有機性汚泥の一部を濾過膜で濾過処理して濃縮汚泥と清澄水を得る汚泥濃縮工程と、汚泥濃縮工程で濃縮された濃縮汚泥を高温好気性生物処理して汚泥を可溶化処理する可溶化処理工程と、可溶化処理された汚泥を生物処理工程に循環する汚泥循環工程を設けたことを特徴とする汚泥減容化処理方法である。
【0010】
また、請求項2に記載した発明においては、請求項1記載の汚泥減容化処理方法において、生物処理工程が活性汚泥処理工程であり、低濃度有機性汚泥が活性汚泥処理工程からの汚泥であることを特徴とする汚泥減容化処理方法である。
【0011】
請求項3に記載した発明においては、UASB処理工程の後段に活性汚泥処理工程を設けて排水処理する排水処理方法において、活性汚泥処理工程からの汚泥を濾過膜で濾過処理して濃縮汚泥と清澄水を得る汚泥濃縮工程と、汚泥濃縮工程で濃縮された濃縮汚泥及びUASB処理工程からの余剰な自己造粒汚泥を高温好気性生物処理して汚泥を可溶化処理する可溶化処理工程と、可溶化処理された汚泥を活性汚泥処理装置に循環する汚泥循環工程を設けたことを特徴とする汚泥減容化処理方法である。
【0012】
請求項4に記載した発明においては、生物処理工程の後段に嫌気性消化工程を設けて排水処理する排水処理方法において、生物処理工程からの汚泥を濾過膜で濾過処理して濃縮汚泥と清澄水を得る汚泥濃縮工程と、汚泥濃縮工程で濃縮された濃縮汚泥及び嫌気性消化工程からの循環汚泥を高温好気性生物処理して汚泥を可溶化処理する可溶化処理工程と、可溶化処理された汚泥を嫌気性消化工程に循環する汚泥循環工程を設けたことを特徴とする汚泥減容化処理方法である。
【0013】
請求項5に記載した発明においては、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の汚泥減容化処理方法において、汚泥濃縮工程で濃縮された汚泥のMLSSが30000〜100000mg/Lであることを特徴とし、請求項6に記載した発明においては、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の汚泥減容化処理方法において、可溶化処理工程の液温が55〜80℃であることを特徴とする汚泥減容化処理方法である。
【0014】
前記構成の装置において汚泥を処理する作用について述べると、活性汚泥処理工程からの汚泥等のMLSSが1000〜20000mg/Lである低濃度有機性汚泥を濾過膜で濾過処理する汚泥濃縮工程により、MLSSが30000〜100000mg/Lに濃縮された濃縮汚泥と清澄水を得ることができる。汚泥のMLSSが30000〜100000mg/Lであることにより、装置を小型化でき、可溶化処理も効率よく行うことができる。
【0015】
濃縮された濃縮汚泥、UASB処理工程からの自己造粒汚泥や嫌気性消化処理工程からの汚泥を可溶化処理工程に供給し、55〜80℃の液温、滞留時間が12〜72時間で高温好気性生物処理し可溶化処理することにより、汚泥の10〜40vol%が液化される。可溶化された汚泥を汚泥循環工程で生物処理工程に循環することにより、液化された有機物は再度生物学的作用で処理され、最終的に汚泥の20〜50vol%が減容化されるとともに、汚泥自体も沈降し易く濾過膜の目詰まりがし難い汚泥とすることができる。また、液温を55〜80℃に保持して可溶化処理することにより、常温で成育する活性汚泥微生物を殺菌し、高温状態で成育する微生物を優位に繁殖させることができ、汚泥を効率よく液化することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施の形態である活性汚泥処理装置における系統図、図2は本発明の他の実施の形態であるUASB処理装置における系統図、図3は本発明の他の実施の形態である嫌気性消化処理装置における系統図、図4は本発明の要部である汚泥濃縮工程と可溶化処理工程の系統図である。
【0017】
図1において、1は好気性微生物である活性汚泥が浮遊し空気で曝気することにより、活性汚泥の生物学的作用で原水中の有機物を酸化分解処理する生物処理工程の活性汚泥処理槽であり、該活性汚泥処理槽1は、一般的な活性汚泥処理槽であるが、処理槽内に生物担体の固定床を設け、空気を散気することにより微生物を担体の表面に付着増殖させ、付着した微生物の生物学的作用で原水中の有機物を酸化分解処理する固定床式接触酸化処理槽や好気性生物処理槽内の液中に流動可能に生物担体を充填し、原水を供給して空気で曝気することにより、生物担体の表面に付着増殖した微生物の生物学的作用で原水中の有機物を酸化分解処理する流動床式接触酸化処理槽であってもよい。更に、排水中の窒素分を生物学的に硝化脱窒処理する硝化脱窒処理槽であってもよく、また、処理槽1内に濾過膜装置を配置し、汚泥を濾過して処理水を排出する構成であってもよい。
【0018】
2は汚泥濃縮工程の濾過膜式汚泥濃縮槽、3は可溶化処理工程の可溶化処理槽であるが、それらを図5により詳述する。濾過膜式汚泥濃縮槽2の内部には濾過膜装置5が内設されており、濾過膜式汚泥濃縮槽2の形状は、上面が開放された槽や密閉構造の槽のいずれでもよいが、構造が簡易となる開放槽が好ましい。また、内設される濾過膜装置5は、濾過体が不織布成形体の表面に、セルロ−スアセテ−ト系、芳香族ポリアミド系及びポリスフォン系等の孔径が0.1〜数μの精密濾過膜や分画分子量数万〜数10万程度の限外濾過膜等を貼着して成るモジュ−ルや不織布成形体のみから成るダイナミック膜モジュ−ルが用いられるが、精密濾過膜を用いるのが好ましい。
【0019】
また、濾過体の形状は円盤状や矩形板状の平膜が複数水平方向に所定の間隔で併設された平膜形状が好ましいが、円筒状であってもよく、本発明はそれらには限定されない。また、濾過膜装置5の濾過体の下方には、図示しないが、気体を被処理液流路に散気する散気手段が配置されている。
【0020】
可溶化処理槽3は汚泥濃縮工程で濃縮された濃縮汚泥を高温好気性生物処理して汚泥を可溶化処理する処理槽であり、上面が開放された槽や密閉構造の槽のいずれでもよいが、加熱効果や防臭効果をあげるためには密閉構造槽が好ましい。
【0021】
また、可溶化処理槽3は、外側面がジャケット7構造となり、ジャケット7内部に蒸気や温水等を流通させて槽を加熱する構造となっているのが好ましいが、電気ヒ−タを内設又は外部に付設して加熱する構造であってもよい。更に、可溶化処理槽3内には、下部に空気や高濃度酸素を吹き込む散気手段6が設けられ、軸心部には攪拌手段8が付設されている。また、可溶化処理槽3内に流動可能に生物担体を充填して流動床式槽とすることにより、酸素と汚泥の接触効率が高まるため、より一層の可溶化処理を行なうことができる。なお、種菌としては、他の同一装置から発生した汚泥を用いるのが好ましいが、コンポスト汚泥を用いることもできる。
【0022】
図2は、嫌気性のメタン生成菌を自己造粒させた微生物粒子で流動床を形成させ、原水を上向流で流通させてメタン生成菌の生物学的作用で原水中の有機物を分解処理するUASB処理工程のUASB処理槽10を設け、後段に活性汚泥処理工程の活性汚泥処理槽1aを設けた構成であり、図3は生物処理工程等で発生した余剰汚泥を、メタン菌等の嫌気性微生物が浮遊する処理槽内に汚泥を供給し、嫌気性ガスで曝気することにより、嫌気性微生物の生物学的作用で汚泥中の有機物をメタンガスや炭酸ガス等に分解処理する嫌気性消化工程の嫌気性消化槽11を設けた構成である。
【0023】
前記構成の装置により有機性排水を処理する方法について以下詳述する。図1の生物処理工程として活性汚泥処理槽1を設けた方法にあっては、原水供給管aから活性汚泥処理槽1に供給された有機性排水の原水は、好気性微生物である活性汚泥が浮遊し空気で曝気されることにより、活性汚泥の生物学的作用で原水中の有機物が酸化分解される。この活性汚泥処理におけるMLSSは、一般的に1000〜20000mg/Lである。
【0024】
生物処理工程で処理された低濃度汚泥である汚泥混合液は汚泥混合液排出管bから後段の沈殿槽4に供給されるが、一部は汚泥混合液供給管cから汚泥濃縮工程の濾過膜式汚泥濃縮槽2に供給されて、汚泥が濃縮処理される。なお、濃縮処理された濃縮汚泥のMLSSは30000〜100000mg/Lであり、濃縮汚泥は濃縮汚泥供給管dから汚泥減容化処理工程の可溶化処理槽3に供給され、濾過膜を透過した濾過水は処理水として濾過水排出管fから系外に排出される。なお、汚泥のMLSSが30000〜100000mg/Lであることにより、装置を小型化でき、可溶化処理も効率よく行うことができる。
【0025】
前記沈殿槽4に供給された汚泥混合液は汚泥が沈降分離され、上澄水は処理水として処理水排出管hから系外に排出され、沈降汚泥は活性汚泥処理槽1の汚泥濃度を維持するため沈降汚泥供給管gから循環される。なお、前記濾過膜式汚泥濃縮槽2に供給される汚泥混合液に換えて、沈降汚泥供給管gに分岐管を設け、分岐管を濾過膜式汚泥濃縮槽2に接続して活性汚泥処理槽1に循環される低濃度汚泥である沈降汚泥の一部を供給してもよい。
【0026】
可溶化処理槽3に供給された濃縮汚泥は、液温が55〜80℃に保持されて滞留時間を12〜72時間として、高温好気性生物の生物学的な酸化作用で可溶化処理される。これにより、汚泥の10〜40vol%が液化され、可溶化された汚泥を汚泥循環工程の可溶化処理汚泥供給管eから活性汚泥処理槽1に循環することにより、液化された有機物は再度生物学的作用で処理され、最終的に汚泥の20〜50vol%が減容化されるとともに、汚泥自体も沈降し易く濾過膜の目詰まりがし難い汚泥とすることができる。また、液温を55〜80℃に保持して可溶化処理することにより、常温で成育する活性汚泥微生物を殺菌し、高温状態で成育する微生物を優位に繁殖させることができ、汚泥を効率よく液化することができる。
【0027】
図2のUASB処理槽10の後段に活性汚泥処理槽1aを設けて排水処理する排水処理方法において、活性汚泥処理槽1aからの汚泥を汚泥濃縮工程の濾過膜式汚泥濃縮槽2に供給して汚泥が濃縮処理され、濃縮された濃縮汚泥及びUASB処理工程からの余剰な自己造粒汚泥は汚泥減容化処理工程の可溶化処理槽3に供給され、濾過膜を透過さた濾過水は処理水として系外に排出される。可溶化処理槽3に供給された濃縮汚泥は、高温好気性生物の生物学的な酸化作用で可溶化処理されて汚泥の10〜40vol%が液化され、可溶化された汚泥を汚泥循環工程から活性汚泥処理槽1aに循環することにより、液化された有機物は再度生物学的作用で処理され、最終的に汚泥の20〜50vol%が減容化される。
【0028】
図3の生物処理工程等で発生した余剰汚泥を嫌気性消化処理する嫌気性消化槽11を設け設けて排水処理する排水処理方法において、生物処理工程からの低濃度汚泥である余剰汚泥を汚泥濃縮工程の濾過膜式汚泥濃縮槽2に供給して汚泥が濃縮処理され、濃縮された濃縮汚泥及び嫌気性消化工程の嫌気性消化槽11からの循環汚泥は汚泥減容化処理工程の可溶化処理槽3に供給され、濾過膜を透過さた濾過水は処理水として系外に排出される。可溶化処理槽3に供給された濃縮汚泥は、高温好気性生物の生物学的な酸化作用で可溶化処理されて汚泥の10〜40vol%が液化され、可溶化された汚泥を汚泥循環工程から嫌気性消化槽11に循環することにより、液化された有機物は再度生物学的作用で処理され、最終的に汚泥の20〜50vol%が減容化される。
【0029】
前記汚泥濃縮工程及び可溶化処理工程について図5により更に詳述する。汚泥濃縮槽2に供給された汚泥は、汚泥濃縮槽2の内部に設けられた濾過膜装置5により減圧された濾過膜により濾過処理され、濾過膜を透過した濾過水は処理水として濾過水排出管fから系外に排出され、非透過側に濃縮された濃縮汚泥は濃縮汚泥供給管dから汚泥減容化処理工程の可溶化処理槽3に供給される。
【0030】
可溶化処理槽3に供給された濃縮汚泥は、ジャケット7に蒸気や温水を流通させて処理槽を加熱することにより加熱され、攪拌機8で攪拌されるとともに、散気手段6から空気や高濃度酸素が供給され、液温が55〜80℃に保持されて、滞留時間を12〜72時間として、高温好気性生物の生物学的な酸化作用で可溶化処理される。なお、余分な気体は排気管jから排気する。これにより、汚泥の10〜40vol%が液化され、可溶化された汚泥を汚泥循環工程の可溶化処理汚泥供給管eから生物処理工程の活性汚泥処理槽1等に循環することにより、液化された有機物は再度生物学的作用で処理され、最終的に汚泥の20〜50vol%が減容化されるとともに、汚泥自体も沈降し易く濾過膜の目詰まりがし難い汚泥とすることができる。
【0031】
以下に本発明の一実施の形態の汚泥減容化処理方法を用いて有機性排水を処理した実施例について詳述する。
【0032】
(実施例1)
図1の装置を用いて食品系有機排水(BOD:1400mg/L)を活性汚泥処理槽に供給して処理し、MLSSが1000〜20000mg/Lである汚泥混合液を汚泥濃縮槽に供給し、MLSSが40000〜60000mg/Lに濃縮された濃縮汚泥が得られた。その濃縮汚泥を可溶化処理槽に供給し、60℃の液温で24時間可溶化処理した結果、汚泥の10〜40vol%が液化された。可溶化された汚泥を活性汚泥処理槽に循環して再度生物学的処理した結果、最終的に汚泥の20〜50vol%が減容化され、沈殿槽から引き抜く余剰汚泥は殆ど発生しなかった。また、沈殿槽の上澄水である処理水はBODが10mg/L以下であった。
【0033】
【発明の効果】
本発明は、比較的小型で容易な運転操作の設備を付設することにより汚泥の減容化効果が高い方法であり、運転コストや設備コストなどが低廉で、最終処分コストも低廉化できる汚泥減容化処理方法である。
請求項1に記載の発明においては、汚泥濃縮工程の濾過膜で濾過処理して濃縮汚泥を得て濃縮汚泥を可溶化処理し、生物処理工程に循環することにより、汚泥の20〜50vol%を減容化することができる。
【0034】
請求項2に記載の発明においては、請求項1記載の汚泥減容化処理方法において生物処理工程が活性汚泥処理工程であり、低濃度有機性汚泥が活性汚泥処理工程からの汚泥であることにより、活性汚泥処理工程から排出される余剰汚泥を殆どなくすことができる。
【0035】
請求項3に記載の発明においては、UASB処理工程の後段に活性汚泥処理工程を設けて排水処理する排水処理方法において、活性汚泥処理工程の汚泥を汚泥濃縮工程の濾過膜で濾過処理して濃縮汚泥を得て濃縮汚泥を及びUASB処理工程からの余剰な自己造粒汚泥を可溶化処理し、生物処理工程に循環することにより、汚泥の20〜50vol%を減容化することができる。
【0036】
請求項4に記載の発明においては、生物処理工程の後段に嫌気性消化工程を設けて排水処理する排水処理方法において、活性汚泥処理工程の汚泥を汚泥濃縮工程の濾過膜で濾過処理して濃縮汚泥を得て濃縮汚泥及び嫌気性消化工程からの循環汚泥を可溶化処理し、生物処理工程に循環することにより、汚泥の20〜50vol%を減容化することができる。
【0037】
請求項5に記載の発明においては、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の汚泥減容化処理方法で、汚泥濃縮工程で濃縮された汚泥のMLSSが30000〜100000mg/Lであることにより、装置を小型化でき、可溶化処理も効率よく行うことができる。
【0038】
請求項6に記載の発明においては、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の汚泥減容化処理方法で、可溶化処理工程の液温が55〜80℃であることにより、装置を小型化でき、可溶化処理も効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である活性汚泥処理装置における系統図
【図2】本発明の他の実施の形態であるUASB処理装置における系統図
【図3】本発明の他の実施の形態である嫌気性消化処理装置における系統図
【図4】本発明の要部である汚泥濃縮工程と可溶化処理工程の系統図
【符号の説明】
1:活性汚泥処理槽
2:濾過膜式汚泥濃縮槽
3:可溶化処理槽
4:沈殿槽
5:濾過膜装置
6:散気手段
7:ジャケット
8:攪拌機
10:UASB処理槽
11:嫌気性消化槽[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sludge volume reducing treatment method for biologically treating organic waste water to reduce the volume of generated organic sludge (hereinafter simply referred to as sludge).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an organic wastewater treatment method such as sewage, food wastewater, kitchen wastewater or septic tank sludge, activated sludge treatment method, UASB method (upward flow anaerobic self-granulating biological bed treatment method), fixed bed contact method Biological treatment methods such as an oxidation method or a fluidized bed contact oxidation method are used.
[0003]
In the activated sludge method, wastewater (hereinafter referred to as raw water) is supplied into a treatment tank in which activated sludge, which is an aerobic microorganism, floats, and aerated with air. In the UASB method, a fluidized bed is formed with microbial particles obtained by self-granulating anaerobic methanogens, and raw water is circulated in an upward flow. It is a method of decomposing organic matter in raw water by biological action of methanogens.
[0004]
Further, in the fixed bed type contact oxidation method, a fixed bed of a biological carrier is provided in the treatment tank, and air is diffused so that microorganisms adhere to the surface of the carrier and the biological action of the attached microorganisms. In this method, the organic matter in the raw water is oxidatively decomposed, and the fluidized bed catalytic oxidation method fills the liquid in the aerobic biological treatment tank with a flowable biological carrier, supplies the raw water, and supplies it with air. In this method, organic matter in raw water is oxidatively decomposed by the biological action of microorganisms that have adhered and proliferated on the surface of the biological carrier by aeration.
[0005]
In any of the above biological treatment methods, a large amount of the grown microorganisms are generated as sludge as the organic matter is biologically decomposed. A part of the generated sludge is circulated in the biological treatment process, but the remainder is disposed of as an excess sludge by an appropriate method. The amount of excess sludge is said to be 30 to 40% of the amount of organic matter (BOD) in the raw water introduced into the biological treatment process. As a method for disposing the surplus sludge, the sludge is concentrated and dehydrated and then disposed of by incineration or landfill, or the volume is reduced by anaerobic digestion.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional surplus sludge disposal method, the sludge is concentrated, dewatered and then incinerated or landfilled, and the water content is high at 70 to 80 wt% even after the sludge concentration and dewatering, and the bulk is large. In the case of requesting disposal to a waste supplier, the pick-up cost becomes high, and the current situation is that it accounts for most of the cost for the entire wastewater treatment. Furthermore, in landfill disposal, the remaining years of the industrial waste landfill site are decreasing, and the collection cost is also rising year by year. Also, incineration disposal has a high water content, so fuel consumption is large and fuel costs are high. In addition, it is necessary to treat exhaust gas and incineration ash. In recent years, incineration treatment itself has become difficult due to dioxin problems. It is a situation that is coming.
[0007]
In addition, in the method of volume reduction treatment by anaerobic digestion method, sludge is supplied into a treatment tank in which anaerobic microorganisms such as methane bacteria are suspended, and aerobic gas is aerated to remove anaerobic microorganisms. It is a method of decomposing organic matter in sludge into methane gas, carbon dioxide gas, etc. by biological action, but it is preferable because methane gas can be effectively used as fuel, etc., but it takes time to process, and the equipment such as digestion tank becomes excessive. Also, the amount of sludge that is finally generated is large, and the above-mentioned problems are attached to its disposal.
[0008]
The present invention has been made in view of the problems in the conventional sludge disposal and treatment, and is intended to reduce sludge volume with high efficiency by installing relatively small and easy operation equipment. The purpose of the present invention is to provide a sludge volume reduction method that can reduce operating costs and equipment costs, and can reduce final disposal costs.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention for achieving the above object is that, in the invention described in
[0010]
Moreover, in invention described in
[0011]
In the invention described in
[0012]
In the invention described in claim 4, in the wastewater treatment method in which an anaerobic digestion step is provided after the biological treatment step, the sludge from the biological treatment step is filtered through a filtration membrane and concentrated sludge and clarified water. A solubilization process for solubilizing sludge by subjecting the concentrated sludge concentrated in the sludge concentration process and the circulating sludge from the anaerobic digestion process to high temperature aerobic biological treatment It is a sludge volume reduction processing method characterized by providing the sludge circulation process which circulates sludge to an anaerobic digestion process.
[0013]
In invention described in Claim 5, in the sludge volume reduction processing method of any one of Claims 1-4, MLSS of the sludge concentrated by the sludge concentration process is 30000-100000 mg / L. The invention according to claim 6 is characterized in that, in the sludge volume reduction treatment method according to any one of
[0014]
Describing the action of treating sludge in the apparatus having the above-described configuration, the MLSS is subjected to the sludge concentration step of filtering low-concentration organic sludge having a MLSS of 1000 to 20000 mg / L, such as sludge from the activated sludge treatment step, through a filtration membrane. Can be concentrated sludge and clear water concentrated to 30000-100,000 mg / L. When the MLSS of sludge is 30,000 to 100,000 mg / L, the apparatus can be miniaturized and the solubilization treatment can be performed efficiently.
[0015]
Concentrated concentrated sludge, self-granulating sludge from the UASB treatment process and sludge from the anaerobic digestion treatment process are supplied to the solubilization treatment process, and the liquid temperature at 55 to 80 ° C. and the residence time are high at 12 to 72 hours. 10-40 vol% of sludge is liquefied by aerobic biological treatment and solubilization treatment. By circulating the solubilized sludge to the biological treatment process in the sludge circulation process, the liquefied organic matter is treated again by biological action, and finally 20-50 vol% of the sludge is reduced in volume, The sludge itself can be easily settled, and the sludge can be prevented from clogging the filtration membrane. In addition, by maintaining the liquid temperature at 55 to 80 ° C. and solubilizing, the activated sludge microorganisms that grow at room temperature can be sterilized, and the microorganisms that grow at high temperatures can be preferentially propagated, and sludge can be efficiently produced. It can be liquefied.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a system diagram of an activated sludge treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a system diagram of a UASB treatment apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a system diagram of a sludge concentration process and a solubilization process which are the main parts of the present invention.
[0017]
In FIG. 1,
[0018]
2 is a filtration membrane type sludge concentration tank in the sludge concentration process, and 3 is a solubilization process tank in the solubilization process, which will be described in detail with reference to FIG. A filtration membrane device 5 is installed inside the filtration membrane type
[0019]
Further, the shape of the filter body is preferably a flat membrane shape in which a plurality of flat membranes having a disk shape or a rectangular plate shape are arranged at predetermined intervals in the horizontal direction, but may be cylindrical, and the present invention is not limited thereto. Not. Further, although not shown, an air diffuser that diffuses gas into the liquid passage to be treated is disposed below the filter body of the filter membrane device 5.
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
Fig. 2 shows the formation of a fluidized bed with microbial particles that are self-granulated anaerobic methanogens, and the raw water is circulated in an upward flow to decompose organic matter in the raw water by the biological action of the methanogens. The
[0023]
A method for treating organic wastewater with the apparatus having the above-described configuration will be described in detail below. In the method of providing the activated
[0024]
The sludge mixed liquid, which is a low-concentration sludge treated in the biological treatment process, is supplied to the subsequent sedimentation tank 4 from the sludge mixed liquid discharge pipe b, but a part of the filtration membrane in the sludge concentration process from the sludge mixed liquid supply pipe c. The sludge is supplied to the type
[0025]
The sludge mixed solution supplied to the settling tank 4 is settled and separated, and the supernatant water is discharged out of the system from the treated water discharge pipe h as treated water, and the precipitated sludge maintains the sludge concentration in the activated
[0026]
The concentrated sludge supplied to the
[0027]
In the wastewater treatment method in which the activated sludge treatment tank 1a is provided at the subsequent stage of the
[0028]
In the wastewater treatment method in which an
[0029]
The said sludge concentration process and solubilization process process are further explained in full detail with FIG. The sludge supplied to the
[0030]
The concentrated sludge supplied to the
[0031]
The Example which processed the organic waste water using the sludge volume reduction processing method of one embodiment of this invention below is explained in full detail.
[0032]
(Example 1)
Using the apparatus of FIG. 1, food-based organic wastewater (BOD: 1400 mg / L) is supplied to the activated sludge treatment tank and processed, and a sludge mixed solution having MLSS of 1000 to 20000 mg / L is supplied to the sludge concentration tank. A concentrated sludge having an MLSS concentration of 40,000 to 60,000 mg / L was obtained. The concentrated sludge was supplied to a solubilization tank and solubilized at a liquid temperature of 60 ° C. for 24 hours. As a result, 10-40 vol% of the sludge was liquefied. The solubilized sludge was circulated to the activated sludge treatment tank and biologically treated again. As a result, 20 to 50 vol% of the sludge was finally reduced, and surplus sludge withdrawn from the settling tank was hardly generated. Moreover, the treated water which is the supernatant water of the precipitation tank had a BOD of 10 mg / L or less.
[0033]
【The invention's effect】
The present invention is a method of reducing sludge volume by installing equipment for relatively small and easy operation, reducing sludge that can reduce operating costs and equipment costs, and reduce final disposal costs. This is a treatment method.
In invention of
[0034]
In invention of
[0035]
In the invention described in
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In the invention according to claim 4, in the wastewater treatment method in which an anaerobic digestion step is provided after the biological treatment step, the sludge in the activated sludge treatment step is filtered through a filtration membrane in the sludge concentration step and concentrated. By obtaining sludge and solubilizing the concentrated sludge and the circulating sludge from the anaerobic digestion process and circulating them to the biological treatment process, the volume of sludge can be reduced by 20 to 50 vol%.
[0037]
In invention of Claim 5, MLSS of the sludge concentrated by the sludge concentration process by the sludge volume reduction processing method of any one of Claims 1-4 is 30000-100000 mg / L. As a result, the apparatus can be miniaturized and the solubilization process can be performed efficiently.
[0038]
In invention of Claim 6, in the sludge volume reduction processing method of any one of Claims 1-5, when the liquid temperature of a solubilization process is 55-80 degreeC, The apparatus can be miniaturized and solubilization can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of an activated sludge treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a system diagram of a UASB treatment apparatus according to another embodiment of the present invention. Fig. 4 is a system diagram of an anaerobic digestion treatment apparatus in the form of the present invention.
1: Activated sludge treatment tank 2: Filtration membrane type sludge concentration tank 3: Solubilization treatment tank 4: Precipitation tank 5: Filtration membrane device 6: Aeration means 7: Jacket 8: Stirrer 10: UASB treatment tank 11: Anaerobic digestion Tank
Claims (6)
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