JP4317964B2 - 腐植物質を用いた廃水処理システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屎尿や下水あるいは農業集落廃水や畜産廃水等の有機性廃水を、腐植物質を用いた活性汚泥で微生物浄化処理する活性汚泥方式の廃水処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、公共下水処理施設や廃水処理場においては、下水や農業集落廃水あるいは畜産廃水等の有機性廃水を浄化処理するシステムとして、例えば、図２に示すように、曝気により廃水中に含まれる汚損物質を分離する曝気槽２１、活性炭等の濾材により汚損物質を捕捉して凝集あるいは沈降させる沈殿槽３１と、この沈殿槽３１で沈降した汚泥を脱水して減容化する汚泥濃縮槽４１とを含む活性汚泥方式の処理システムが広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような処理システムにおいて、有機物が分解される過程で発生する悪臭や余剰汚泥は環境衛生上及び廃棄物処理上の大きな問題となっている。このような汚泥処理中に発生する悪臭の主な原因としては、処理システム中の一部あるいは全体で酸素不足が発生して還元状態が引き起こされ、廃水や汚泥中の窒素成分、硫黄成分及び脂肪酸等が微生物分解酵素の作用により還元分解され、アンモニア、硫化水素及び揮発性アミンやメルカプタン等の有機硫黄化合物が発生することに起因する。
【０００４】
そこで、従来の悪臭対策としては、発生した悪臭を吸引し、脱臭装置に導入して処理する方法が用いられている。この脱臭装置としては、悪臭を燃焼する燃焼法、活性炭等により吸着除去する吸着法、アルカリ溶液や次亜塩素酸溶液等で吸収する化学吸引法及び生物担体により分解する生物分解法等が用いられている。
【０００５】
しかしながら、上記のような脱臭装置は、いずれも処理設備費やランニングコストが嵩み、また維持管理に手間が係るという問題があり、装置の小型化又は不要化が嘱望されているが、そもそもの悪臭の発生を抑制する対策が根本的に解消されているものではなかった。
本発明は、脱臭設備の小型化又は不要化を図り、設備費、運転経費が低廉となり、且つ維持管理も容易な装置でもって、活性汚泥処理中の悪臭の発生を抑制し、廃棄汚泥を大幅に削減することができる腐植物質を用いた廃水処理システムを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明では、流量調整槽、曝気槽、沈殿槽及び汚泥濃縮槽とからなり、有機性廃水を微生物を用いて浄化処理する活性汚泥方式の廃水処理システムにおいて、前記汚泥濃縮槽に微生物培養槽を連接すると共に、該微生物培養槽に、腐植酸や純度の高いミネラル、ビタミン、アミノ酸等を含む高品位の高原高位泥炭からなる腐植物質と微生物を配合・混合した培地を汚泥流入量に合わせて定量的に添加する微生物混合装置を連接し、前記汚泥濃縮槽内で改質された腐植活性汚泥の一部及び／又は当該腐植汚泥から分離された腐植活性液を、腐植活性液循環流路から原水導入路の原水に混合して流量調整槽に循環供給すると共に、改質された腐植活性汚泥を前記流量調整槽に送出する際に分離される脱離液を脱離液供給路から曝気槽に循環供給することを特徴とする。
【０００７】
本発明システムで使用する腐植物質は、植物残滓や微生物遺体が土壌中で微生物により分解され、その分解産物から化学的・生物的に合成された高分子有機酸の混合物であり、腐植酸や純度の高いミネラル、ビタミン、アミノ酸等を含む高品質な高原高位泥炭である。
【０００８】
本発明システムにおいて、汚泥濃縮槽に導入された汚泥は、細かく粉砕された腐植物質と接触する。その結果、汚泥中の窒素成分、硫黄成分及び脂肪酸等が生物分解酵素の作用により還元分解されて生成したアンモニア、硫化水素、揮発性アミン及びメルカプタン等の有機硫黄化合物等の悪臭成分が、腐植物質から溶出した金属水和物と結合し、安定した鎖化合物として改質汚泥中に保持され、悪臭発生が抑制される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発明に係る廃水処理システムの構成を示す模式図、図２は従来の廃水処理システムの構成を示す模式図である。
【００１０】
【実施例】
図１において、１は被処理原水の導入流路７と処理水及び処理汚泥の排出流路８、９を夫々具備する既存の廃水処理システム１に、微生物培養槽５と微生物混合装置６とを付設した廃水処理システムの一実施例を示す構成図である。２は処理水中のＢＯＤ成分などの有機物を分解処理する曝気槽で、エアレーション手段（図示せず）を有している。１０は、曝気槽２に供給する被処理水の流量調整のために設けられた調整槽である。３は曝気処理された処理水から汚泥を沈降分離し、清浄な処理水を得る沈殿槽、４は沈降分離した汚泥を更に濃縮する汚泥濃縮槽である。
【００１１】
微生物混合装置６では、微生物と反応し易いように細かく粉砕した腐植物質と、腐植から抽出された微生物、例えば、腐植微生物中の乳酸菌及び／又は酵母群のみを抽出して培養したものとを、所定の割合で混合して微生物培養槽５に適宜添加するようにされている。すなわち、微生物混合装置６は、腐植物質と腐植抽出菌を配合・混合した培地を汚泥流入量に合せて微生物培養槽５に定量的に添加する。
【００１２】
上記実施例の廃水処理システムを用いて有機性廃水を活性汚泥処理する作用について述べると、被処理原水に汚泥濃縮槽４で改質された腐植活性汚泥から分離された腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥を腐植活性液循環流路１１から原水導入路７の原水に混合して、流量調整槽１０に導入する。尚、腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥は曝気槽２に直接導入するようにしても良い。この腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥が混合された原水は、処理水導入流路１２から曝気槽２に導入され、エアレーション手段（図示せず）からの空気により、被処理水中のＢＯＤ成分などの有機物が分解処理される。曝気槽２で曝気処理された処理水は処理水排出流路１３から沈殿槽３に導入されて一定時間滞留される間に、処理水中の汚泥が沈降分離され、清浄な上澄水は清浄水排出流路８から当該処理システムの系外に排出され、また、沈降分離して得られた沈降汚泥は、沈降汚泥排出流路１４から排出されて一部を曝気槽２に返送し、残部が汚泥濃縮槽４に導入される。
【００１３】
汚泥濃縮槽４に導入された沈降汚泥は、汚泥濃縮槽４のから微生物培養槽５に汚泥循環流路１５及び１６を通過する間に、細かく粉砕された腐植物質と接触して改質し、汚泥中の窒素成分、硫黄成分及び脂肪酸等が生物分解酵素の作用により還元分解されて生成した、アンモニア、硫化水素揮発性アミン及びメルカプタン等の有機硫黄化合物等の悪臭成分が、腐植物質から溶出した金属水和物と結合し、安定した鎖化合物として混合液中に保持される。また、汚泥濃縮槽４内の改質汚泥は、一部抜き出され、上述したように、腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥と脱離液とに分離され、腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥は腐植活性液循環流路１１から流量調整槽１に循環供給され、脱離液は脱離液供給流路１７から曝気槽２に循環供給される。また、余剰汚泥は、余剰汚泥排出流路９から当該処理システムの系外に排出され、汚泥処理装置等（図示せず）に導入される。
【００１４】
次に、上記廃水処理システムにより屎尿を含む原水を処理した実験例を以下に述べる。
（実験例１）
汚泥濃縮槽２内に、沈殿槽３からの沈降汚泥を１００ｍ３／日で供給し、微生物培養槽５を循環させると共に、４８時間貯溜した。さらに、腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥を流量調整槽１０に５０ｍ３／日で供給した。尚、原水の処理量は１００ｍ３／日で、汚泥濃縮槽４の空気中の硫化水素濃度が６００ｐｐｍ、アンモニア濃度が２５〜３０ｐｐｍであった。上記処理の結果、沈殿槽３から排出された空気中の硫化水素濃度は５０ｐｐｍ以下、アンモニア濃度は５ｐｐｍ以下となり、悪臭が低減された。また、余剰汚泥量を半減することができた。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、脱臭設備を付設することなく、活性汚泥処理中の悪臭の発生を抑制し、廃棄汚泥を大幅に削減することができ、その結果、設備費、運転経費が低廉となり、且つ維持管理も容易になるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃水処理システムの構成を示す模式図である。
【図２】従来の廃水処理システムの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 廃水処理システム（既存）
２ 曝気槽
３ 沈殿槽
４ 汚泥濃縮槽
５ 微生物培養槽
６ 微生物混合装置
７ 原水導入流路
８ 清浄水排出流路
９ 余剰汚泥排出流路
１０ 流量調整槽
１１ 腐植活性液循環流路
１２ 処理水導入流路
１３ 処理水排出流路
１４ 沈降汚泥排出流路
１５ 汚泥循環流路
１６ 汚泥循環流路
１７ 脱離液供給流路
【発明の属する技術分野】
本発明は、屎尿や下水あるいは農業集落廃水や畜産廃水等の有機性廃水を、腐植物質を用いた活性汚泥で微生物浄化処理する活性汚泥方式の廃水処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、公共下水処理施設や廃水処理場においては、下水や農業集落廃水あるいは畜産廃水等の有機性廃水を浄化処理するシステムとして、例えば、図２に示すように、曝気により廃水中に含まれる汚損物質を分離する曝気槽２１、活性炭等の濾材により汚損物質を捕捉して凝集あるいは沈降させる沈殿槽３１と、この沈殿槽３１で沈降した汚泥を脱水して減容化する汚泥濃縮槽４１とを含む活性汚泥方式の処理システムが広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような処理システムにおいて、有機物が分解される過程で発生する悪臭や余剰汚泥は環境衛生上及び廃棄物処理上の大きな問題となっている。このような汚泥処理中に発生する悪臭の主な原因としては、処理システム中の一部あるいは全体で酸素不足が発生して還元状態が引き起こされ、廃水や汚泥中の窒素成分、硫黄成分及び脂肪酸等が微生物分解酵素の作用により還元分解され、アンモニア、硫化水素及び揮発性アミンやメルカプタン等の有機硫黄化合物が発生することに起因する。
【０００４】
そこで、従来の悪臭対策としては、発生した悪臭を吸引し、脱臭装置に導入して処理する方法が用いられている。この脱臭装置としては、悪臭を燃焼する燃焼法、活性炭等により吸着除去する吸着法、アルカリ溶液や次亜塩素酸溶液等で吸収する化学吸引法及び生物担体により分解する生物分解法等が用いられている。
【０００５】
しかしながら、上記のような脱臭装置は、いずれも処理設備費やランニングコストが嵩み、また維持管理に手間が係るという問題があり、装置の小型化又は不要化が嘱望されているが、そもそもの悪臭の発生を抑制する対策が根本的に解消されているものではなかった。
本発明は、脱臭設備の小型化又は不要化を図り、設備費、運転経費が低廉となり、且つ維持管理も容易な装置でもって、活性汚泥処理中の悪臭の発生を抑制し、廃棄汚泥を大幅に削減することができる腐植物質を用いた廃水処理システムを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明では、流量調整槽、曝気槽、沈殿槽及び汚泥濃縮槽とからなり、有機性廃水を微生物を用いて浄化処理する活性汚泥方式の廃水処理システムにおいて、前記汚泥濃縮槽に微生物培養槽を連接すると共に、該微生物培養槽に、腐植酸や純度の高いミネラル、ビタミン、アミノ酸等を含む高品位の高原高位泥炭からなる腐植物質と微生物を配合・混合した培地を汚泥流入量に合わせて定量的に添加する微生物混合装置を連接し、前記汚泥濃縮槽内で改質された腐植活性汚泥の一部及び／又は当該腐植汚泥から分離された腐植活性液を、腐植活性液循環流路から原水導入路の原水に混合して流量調整槽に循環供給すると共に、改質された腐植活性汚泥を前記流量調整槽に送出する際に分離される脱離液を脱離液供給路から曝気槽に循環供給することを特徴とする。
【０００７】
本発明システムで使用する腐植物質は、植物残滓や微生物遺体が土壌中で微生物により分解され、その分解産物から化学的・生物的に合成された高分子有機酸の混合物であり、腐植酸や純度の高いミネラル、ビタミン、アミノ酸等を含む高品質な高原高位泥炭である。
【０００８】
本発明システムにおいて、汚泥濃縮槽に導入された汚泥は、細かく粉砕された腐植物質と接触する。その結果、汚泥中の窒素成分、硫黄成分及び脂肪酸等が生物分解酵素の作用により還元分解されて生成したアンモニア、硫化水素、揮発性アミン及びメルカプタン等の有機硫黄化合物等の悪臭成分が、腐植物質から溶出した金属水和物と結合し、安定した鎖化合物として改質汚泥中に保持され、悪臭発生が抑制される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発明に係る廃水処理システムの構成を示す模式図、図２は従来の廃水処理システムの構成を示す模式図である。
【００１０】
【実施例】
図１において、１は被処理原水の導入流路７と処理水及び処理汚泥の排出流路８、９を夫々具備する既存の廃水処理システム１に、微生物培養槽５と微生物混合装置６とを付設した廃水処理システムの一実施例を示す構成図である。２は処理水中のＢＯＤ成分などの有機物を分解処理する曝気槽で、エアレーション手段（図示せず）を有している。１０は、曝気槽２に供給する被処理水の流量調整のために設けられた調整槽である。３は曝気処理された処理水から汚泥を沈降分離し、清浄な処理水を得る沈殿槽、４は沈降分離した汚泥を更に濃縮する汚泥濃縮槽である。
【００１１】
微生物混合装置６では、微生物と反応し易いように細かく粉砕した腐植物質と、腐植から抽出された微生物、例えば、腐植微生物中の乳酸菌及び／又は酵母群のみを抽出して培養したものとを、所定の割合で混合して微生物培養槽５に適宜添加するようにされている。すなわち、微生物混合装置６は、腐植物質と腐植抽出菌を配合・混合した培地を汚泥流入量に合せて微生物培養槽５に定量的に添加する。
【００１２】
上記実施例の廃水処理システムを用いて有機性廃水を活性汚泥処理する作用について述べると、被処理原水に汚泥濃縮槽４で改質された腐植活性汚泥から分離された腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥を腐植活性液循環流路１１から原水導入路７の原水に混合して、流量調整槽１０に導入する。尚、腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥は曝気槽２に直接導入するようにしても良い。この腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥が混合された原水は、処理水導入流路１２から曝気槽２に導入され、エアレーション手段（図示せず）からの空気により、被処理水中のＢＯＤ成分などの有機物が分解処理される。曝気槽２で曝気処理された処理水は処理水排出流路１３から沈殿槽３に導入されて一定時間滞留される間に、処理水中の汚泥が沈降分離され、清浄な上澄水は清浄水排出流路８から当該処理システムの系外に排出され、また、沈降分離して得られた沈降汚泥は、沈降汚泥排出流路１４から排出されて一部を曝気槽２に返送し、残部が汚泥濃縮槽４に導入される。
【００１３】
汚泥濃縮槽４に導入された沈降汚泥は、汚泥濃縮槽４のから微生物培養槽５に汚泥循環流路１５及び１６を通過する間に、細かく粉砕された腐植物質と接触して改質し、汚泥中の窒素成分、硫黄成分及び脂肪酸等が生物分解酵素の作用により還元分解されて生成した、アンモニア、硫化水素揮発性アミン及びメルカプタン等の有機硫黄化合物等の悪臭成分が、腐植物質から溶出した金属水和物と結合し、安定した鎖化合物として混合液中に保持される。また、汚泥濃縮槽４内の改質汚泥は、一部抜き出され、上述したように、腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥と脱離液とに分離され、腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥は腐植活性液循環流路１１から流量調整槽１に循環供給され、脱離液は脱離液供給流路１７から曝気槽２に循環供給される。また、余剰汚泥は、余剰汚泥排出流路９から当該処理システムの系外に排出され、汚泥処理装置等（図示せず）に導入される。
【００１４】
次に、上記廃水処理システムにより屎尿を含む原水を処理した実験例を以下に述べる。
（実験例１）
汚泥濃縮槽２内に、沈殿槽３からの沈降汚泥を１００ｍ３／日で供給し、微生物培養槽５を循環させると共に、４８時間貯溜した。さらに、腐植活性液及び／又は腐植活性汚泥を流量調整槽１０に５０ｍ３／日で供給した。尚、原水の処理量は１００ｍ３／日で、汚泥濃縮槽４の空気中の硫化水素濃度が６００ｐｐｍ、アンモニア濃度が２５〜３０ｐｐｍであった。上記処理の結果、沈殿槽３から排出された空気中の硫化水素濃度は５０ｐｐｍ以下、アンモニア濃度は５ｐｐｍ以下となり、悪臭が低減された。また、余剰汚泥量を半減することができた。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、脱臭設備を付設することなく、活性汚泥処理中の悪臭の発生を抑制し、廃棄汚泥を大幅に削減することができ、その結果、設備費、運転経費が低廉となり、且つ維持管理も容易になるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃水処理システムの構成を示す模式図である。
【図２】従来の廃水処理システムの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 廃水処理システム（既存）
２ 曝気槽
３ 沈殿槽
４ 汚泥濃縮槽
５ 微生物培養槽
６ 微生物混合装置
７ 原水導入流路
８ 清浄水排出流路
９ 余剰汚泥排出流路
１０ 流量調整槽
１１ 腐植活性液循環流路
１２ 処理水導入流路
１３ 処理水排出流路
１４ 沈降汚泥排出流路
１５ 汚泥循環流路
１６ 汚泥循環流路
１７ 脱離液供給流路
Claims (1)
- 流量調整槽、曝気槽、沈殿槽及び汚泥濃縮槽とからなり、有機性廃水を微生物を用いて浄化処理する活性汚泥方式の廃水処理システムにおいて、前記汚泥濃縮槽に微生物培養槽を連接すると共に、該微生物培養槽に、腐植酸や純度の高いミネラル、ビタミン、アミノ酸等を含む高品位の高原高位泥炭からなる腐植物質と微生物を配合・混合した培地を汚泥流入量に合わせて定量的に添加する微生物混合装置を連接し、前記汚泥濃縮槽内で改質された腐植活性汚泥の一部及び／又は当該腐植汚泥から分離された腐植活性液を、腐植活性液循環流路から原水導入路の原水に混合して流量調整槽に循環供給すると共に、改質された腐植活性汚泥を前記流量調整槽に送出する際に分離される脱離液を脱離液供給路から曝気槽に循環供給することを特徴とする腐植物質を用いた廃水処理システム。
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|---|---|---|---|
| JP2002030179A JP4317964B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 腐植物質を用いた廃水処理システム |
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| JP2002030179A JP4317964B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 腐植物質を用いた廃水処理システム |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003225694A JP2003225694A (ja) | 2003-08-12 |
| JP4317964B2 true JP4317964B2 (ja) | 2009-08-19 |
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| JP2002030179A Expired - Fee Related JP4317964B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 腐植物質を用いた廃水処理システム |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102491534A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-06-13 | 天津市环境保护科学研究院 | 一种采用在线投菌装置处理废水的方法 |
| CN103011418A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-04-03 | 孙绍堂 | 生物流化床驯化增值反应器自然净化除臭工艺及其反应器 |
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2002
- 2002-02-06 JP JP2002030179A patent/JP4317964B2/ja not_active Expired - Fee Related
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