JP5174360B2 - 有機性排水の処理方法 - Google Patents
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- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Description
一方、余剰汚泥の発生を減少させる方法として、有機性排水処理工程に余剰汚泥の一部又は全部を可溶化する可溶化処理手段を設け、その可溶化をアルカリ剤による処理にホモジナイザー、ミキサー等による処理を組み合わせて行う方法も知られている(特許文献3参照)。
これらの処理における、余剰汚泥を可溶化して生物処理槽で処理する方法では、汚泥を再基質化する際、より短時間・低いエネルギーで高い可溶化率が得られた方が有利であり、汚泥をより効率的に可溶化できる方法が求められていた。
好気性生物処理としては、活性汚泥法、生物膜法などが挙げられる。活性汚泥法は、有機性排水を活性汚泥の存在下に好気性生物処理する処理法であり、有機性排水を曝気槽で活性汚泥と混合して曝気し、混合液を濃縮装置で濃縮し、濃縮汚泥の一部を曝気槽に返送する標準活性汚泥法が一般的であるが、これを変形した処理法であっても良い。また、生物膜法は、担体に生物膜を形成して好気性下に有機性排水と接触させる処理法である。
嫌気性生物処理としては、所謂嫌気性消化法、高負荷嫌気性処理法などが挙げられる。
上記各種の有機性排水の生物処理の中でも、有機性排水の処理に多用されている活性汚泥法に好適に適用することができる。以下、活性汚泥法を例にとり、添付図面に関連して本発明を詳しく説明する。
図2に示す本発明の実施態様例の処理系のフローでは、ライン1から有機性排水が曝気槽2に供給され、曝気槽2において曝気されて活性汚泥により好気性生物処理を受け、次いでライン3を経て汚泥沈降槽4に送られる。そして、固液分離後、汚泥沈降槽4の上澄み液が処理水としてライン5から排出、放流され、一方、汚泥沈降槽4の沈殿汚泥が返送汚泥としてライン6を経て曝気槽2に戻される。そして、前記返送汚泥の一部が分取されて余剰汚泥としてライン7を経て、必要に応じて汚泥濃縮工程8に供給されて固形物濃度を0.5〜5重量%程度に濃縮された後、この余剰汚泥の一部がライン9を経て汚泥脱水工程10に導かれて脱水され、得られた脱水余剰汚泥11が系外に排出される。ここまでのフローは、上記従来の標準活性汚泥法の処理系のフローと同様である。
返送汚泥の一部または濃縮槽で濃縮された汚泥の一部または全部は、ライン12を経て汚泥可溶化槽13に導かれて可溶化処理され、該可溶化処理物がライン14を経て曝気槽2に戻され、活性汚泥によって生物処理される。ただし、返送汚泥から分取された余剰汚泥の固形物濃度が高い場合は、汚泥濃縮工程8を設けて余剰汚泥の濃縮を行う必要はない。
また、この処理系の処理条件を、可溶化処理しない条件での余剰汚泥発生量の約2〜3.5倍の沈殿汚泥を可溶化処理することによって、系外に排出される余剰汚泥をなくすこともできる。
アルカリ剤としては、特に限定されないが、例えば水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられ、特に水酸化ナトリウムが好ましい。アルカリ剤の添加量は、特に限定されないが、可溶化処理する余剰汚泥に対して0.005〜0.1Nであればよく、好ましくは0.01〜0.05Nである。
物理的な破砕としては、ミキサー、ミル、超音波による破砕が挙げられ、特にミキサー、ミルが好ましい。
可溶化処理後の汚泥可溶化液(以下、「可溶化液」という)は、必要に応じて中和処理又は酸化剤による脱色処理を行ってもよい。脱色処理を行うことによって、余剰汚泥の減容化を行う際に発生する可溶化処理物の着色、それに起因する処理水の色相への悪影響を削減することができる。この脱色処理と中和処理とは併用できるが、その場合、中和処理を行う前に脱色処理を行うことが好ましい。中和処理には、硫酸等の鉱酸、使用済みの廃酸などを使用できる。酸化剤としては、酸化力が強く、そのものが分解後、活性汚泥にとって無害なものに変化する過酸化水素、過酸化ナトリウム、過炭酸ナトリウム等が好ましく、過酸化水素が特に好ましい。
同じ可溶化処理量の場合、可溶化率を高くすることで余剰汚泥発生量の削減率を高くすることが可能となる。
工場排水(COD=35〜45mg/L(試験期間平均40mg/L)、Ca濃度25ppm〜40ppm(試験期間平均30ppm))を曝気時間12時間、活性汚泥MLSS=3000mg/Lの40L曝気槽(COD容積負荷0.08(kgCOD/m3・day))に供給した後、20L沈降槽において活性汚泥を沈降分離し、固形物濃度0.5〜1重量%の沈殿汚泥を得た。
上記工場排水処理量において、工場排水処理量を0.08m3/dayとし、沈殿汚泥の1.2〜2.4L/day(dry-base 12.0g/day)を抜き出して、残りの沈殿汚泥は曝気槽に返送した。次に、この抜き出した沈殿汚泥を、回分式タイプの汚泥可溶化槽に導き、インラインミキサー(特殊機化製パイプラインホモミクサーPL-SL)にて、回転数8,000rpmに設定して、エチレンジアミン四酢酸ナトリウムを1,000ppm添加後、苛性ソーダを0.025Nになるように添加して、10分間処理して、汚泥を可溶化した。その可溶化液を前記曝気槽に一定速度で添加して、好気的な生物処理を行った。30日間、上記条件に従って運転を続けた結果、可溶化率の平均は38%であった。さらに、その間に活性汚泥槽のMLSSを一定になるように抜き出した全余剰汚泥量は、2g(乾燥重量)であった。
実施例1のうち、汚泥を可溶化する際に添加したエチレンジアミン四酢酸ナトリウムをグルコン酸ナトリウムに変更する以外は、同様に運転を行った。30日間、上記条件に従って運転を続けた結果、可溶化率の平均は35%であった。さらにその間に活性汚泥槽のMLSSを一定になるように抜き出した全余剰汚泥量は、2g(乾燥重量)であった。
実施例1のうち、汚泥を可溶化する際に添加したエチレンジアミン四酢酸ナトリウムをL-グルタミン酸二酢酸ナトリウムに変更する以外は、同様に運転を行った。30日間、上記条件に従って運転を続けた結果、可溶化率の平均は33%であった。さらにその間に活性汚泥槽のMLSSを一定になるように抜き出した全余剰汚泥量は、6g(乾燥重量)であった。
実施例1のうち、エチレンジアミン四酢酸ナトリウムを添加せずに運転を行う以外は、同様に運転を行った。30日間、上記条件に従って運転を続けた結果、可溶化率の平均は20%であった。さらにその間に活性汚泥槽のMLSSを一定になるように抜き出した全余剰汚泥量は、24g(乾燥重量)であった。
実施例2のうち、グルコン酸ナトリウムの添加濃度を100ppmに変更する以外は、同様に運転を行った。30日間、上記条件に従って運転を続けた結果、可溶化率の平均は26%であった。さらにその間に活性汚泥槽のMLSSを一定になるように抜き出した全余剰汚泥量は、14g(乾燥重量)であった。
実施例2のうち、グルコン酸ナトリウムの添加濃度を500ppmに変更する以外は、同様に運転を行った。30日間、上記条件に従って運転を続けた結果、可溶化率の平均は33%であった。さらにその間に活性汚泥槽のMLSSを一定になるように抜き出した全余剰汚泥量は、5g(乾燥重量)であった。
実施例2のうち、グルコン酸ナトリウムの添加濃度を2,000ppmに変更する以外は、同様に運転を行った。30日間、上記条件に従って運転を続けた結果、可溶化率の平均は36%であった。さらにその間に活性汚泥槽のMLSSを一定になるように抜き出した全余剰汚泥量は、4g(乾燥重量)であった。
実施例2のうち、グルコン酸ナトリウムの添加濃度を30ppmに変更する以外は、同様に運転を行った。30日間、上記条件に従って運転を続けた結果、可溶化率の平均は20%であった。さらにその間に活性汚泥槽のMLSSを一定になるように抜き出した全余剰汚泥量は、25g(乾燥重量)であった。
実施例2のうち、可溶化処理の操作をインラインミキサーに替えて、インラインミル(IKA製ラボパイロット2000/4)にて回転数6,000rpmに設定して10分間処理する以外は、同様に運転を行った。30日間、上記条件に従って運転を続けた結果、可溶化率の平均は35%であった。さらにその間に活性汚泥槽のMLSSを一定になるように抜き出した全余剰汚泥量は、3g(乾燥重量)であった。
実施例2のうち、可溶化処理の操作を、インラインミキサーに替えて超音波(超音波発生器、出力100W)にて10分間処理する以外は、同様に運転を行った。30日間、上記条件に従って運転を続けた結果、可溶化率の平均は34%であった。さらにその間に活性汚泥槽のMLSSを一定になるように抜き出した全余剰汚泥量は、5g(乾燥重量)であった。
Claims (1)
- 生物処理槽において有機性排水を生物処理した後、該生物処理混合物を処理水と汚泥に固液分離し、該汚泥の一部又は全部に対して、その中の有機物を可溶化する可溶化処理を施した後、前記生物処理槽に返送する有機性排水の処理方法において、
汚泥中の有機物を可溶化する可溶化処理が、アルカリ剤と物理的な破砕を組み合わせた処理であり、
処理する有機性排水がカルシウムイオンを25ppm〜40ppm含有するものであり、
前記可溶化処理時における濃度が300ppm〜2,000ppmの範囲となるように、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、グルコン酸ナトリウム及びL-グルタミン酸二酢酸ナトリウムから選ばれるキレート剤を添加することを特徴とする有機性排水の処理方法。
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