JP6164864B2 - 有機性廃水処理方法及び装置 - Google Patents
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Description
前記混合汚泥に凝集剤を添加してから脱水処理する工程において、無機凝集剤及び高分子凝集剤から選択される1種以上の凝集剤を添加することが好ましい。
前記混合汚泥に凝集剤を添加してから脱水処理する工程において、無機凝集剤を添加した後に高分子凝集剤を添加してもよい。
本発明によれば、屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理において発生する余剰汚泥と、の混合汚泥を脱水処理した後に、生物処理するための有機性廃水処理装置であって、屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理からの余剰汚泥とを混合する混合槽と、当該混合槽の下流に位置づけられ、混合汚泥を脱水する脱水装置と、当該混合槽と当該脱水装置の間に位置づけられ、当該混合槽からの当該混合汚泥に凝集剤を添加して凝集させる凝集反応槽と、当該混合槽から、当該凝集反応槽を経由せずに、当該脱水装置に当該混合汚泥を直接送るバイパス経路と、当該脱水装置からの分離液を貯留する分離液貯留槽と、当該分離液貯留槽からの分離液を処理する生物処理槽と、当該生物処理槽の下流に位置づけられている固液分離槽と、を具備する、有機性廃水処理装置が提供される。
さらに前記混合槽と前記凝集反応槽との間にラインミキサを設け、当該ラインミキサに凝集剤を添加する凝集剤添加配管が接続されていることが好ましい。
屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理において発生する余剰汚泥と、の混合汚泥を脱水処理した後に、生物処理するための有機性廃水処理装置は、屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理からの余剰汚泥とを混合する混合槽10と、混合槽10の下流に位置づけられている混合汚泥を脱水する脱水装置40と、混合槽10と脱水装置40の間に位置づけられている混合槽10からの混合汚泥に凝集剤を添加して凝集させる凝集反応槽20と、混合槽10から凝集反応槽20へ混合汚泥を送る経路30と、混合槽10から凝集反応槽20を経由せずに脱水装置40に混合汚泥を直接送るバイパス経路30Aと、脱水装置40からの分離液を貯留する分離液貯留槽50と、分離液貯留槽50からの分離液を処理する生物処理槽60と、生物処理槽60の下流に位置づけられている固液分離槽61と、を具備する。
図1に示す装置では、バイパス経路30Aに混合汚泥を送るため、混合槽10からの混合汚泥を凝集反応槽20に送る経路30との切り替えを行う切替弁V1、V2が経路30及びバイパス経路30Aに設けられている。切替弁V1、V2としては、公知の自動切替弁を用いることができ、例えば、空気作動弁、電磁弁、電動弁などを用いることができる。
屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理において発生する余剰汚泥と、の混合汚泥を脱水処理した後に、生物処理するための有機性廃水処理装置は、屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理からの余剰汚泥とを混合する混合槽10と、当該混合槽10の下流に位置づけられ、混合汚泥を脱水する脱水装置40と、当該混合槽10と当該脱水装置40の間に位置づけられ、当該混合槽10からの当該混合汚泥に凝集剤を添加して凝集させる凝集反応槽20Aと、当該凝集反応槽20Aへの凝集剤の添加を制御する凝集剤添加制御機構と、当該脱水装置40からの分離液を貯留する分離液貯留槽50と、当該分離液貯留槽50からの分離液を処理する生物処理槽60と、生物処理槽60の下流に位置づけられている固液分離槽61を具備する。図2に示す有機性廃水処理装置は、図1に示すバイパス経路を含まない。
処理対象となる有機性廃水は、屎尿及び/又は浄化槽汚泥(有機性汚泥)を含む。通常、屎尿及び浄化槽汚泥は、トイレットペーパーなどの夾雑物を含有しており、まず破砕処理が行われる。従来は、破砕後の夾雑物を除去する前処理が行われていたが、最近では前処理を行わず夾雑物を含有したままの屎尿及び浄化槽汚泥を処理することも行われている。本発明では、夾雑物の含有の有無にかかわらず、また、屎尿と浄化槽汚泥との混合比率にかかわらず、破砕の程度及び有無にかかわらず、屎尿及び/又は浄化槽汚泥を含む有機性廃水を処理対象とすることができる。
後続の脱水処理により含水率70%以下の脱水ケーキを得るためには、凝集剤を添加しない時間は、凝集剤を添加する時間と無添加の時間との合計の60%以下とする。凝集剤を添加しないことにより、有機性廃水中に含まれる有機成分(水素供与体)が脱水処理後の分離液に含まれるため、生物処理に必要な水素供与体(微生物の栄養源)の追加供給を削減することができる。凝集剤の添加と無添加とを交互に行うことにより生じる分離液中有機成分量の変動は、分離液貯留槽50での貯留時間を例えば0.5日以上と長期化することで、相殺することができる。
[実施例1]
破砕したままで夾雑物を除去していない屎尿及び浄化槽汚泥を含む有機性廃水に、生物処理において生じた余剰汚泥を混合して得た混合汚泥50kL/日を本発明の処理方法で処理する場合と、従来方法で処理する場合を比較した。
本実施例では、後続の生物処理を脱窒素処理としたため、窒素(N)の分解を促進させるために、水素供与体としてメタノールを生物処理槽に添加した。
[実施例2]
図1に示す装置を用い、凝集剤の添加と無添加との切り替2は図3(1)に示すタイムチャートに従って、T1=39分、T2=21分と設定し、混合汚泥の約35%に対して凝集剤を添加しなかった以外は実施例1と同様に行い、各薬剤の添加量と、脱水ケーキの含水率及び処理水の水質を測定した。結果を表1及び表2に示す。
バイパス経路を含まない図2に示す装置を用いて、凝集剤の添加及び無添加の切り替えを図3(4)に示すタイムチャートに従って、T1=39分、T2=21分と設定し、混合汚泥の約35%に対して凝集剤を添加しなかった以外は実施例1と同様に行い、各薬剤の添加量と、脱水ケーキの含水率及び処理水の水質を測定した。結果を表1及び表2に示す。
図2に示す装置を用いて、凝集剤の添加及び無添加の切り替えを図3(7)に示すタイムチャートに従って、T1=39分、T2=21分、T3=3分と設定し、混合汚泥の約35%に対して凝集剤を添加しなかった以外は実施例1と同様に行い、各薬剤の添加量と、脱水ケーキの含水率及び処理水の水質を測定した。結果を表1及び表2に示す。
水素イオン濃度:JIS K 0102-12.1
生物化学的酸素要求量(BOD):JIS K-0102-21及び-32.1
化学的酸素要求量(CODMn):JIS K-0102-17
浮遊物質量(SS):昭和46年環境庁告示第59号付表8
全窒素:JIS K-0102-45.1
全リン:JIS K-0102-46.3.3
色度:平成4年厚生省令第69号 45
大腸菌群数:昭和37年厚生省・建設省令第1号
混合汚泥の20%に対して凝集剤を添加しなかった場合(実施例1)の薬剤の添加量は、混合汚泥の全量に凝集剤を添加した場合に比較して、無機凝集剤を約18%、高分子凝集剤を約21%、メタノールを約50%削減できた。混合汚泥の35%に対して凝集剤を添加しなかった場合(実施例2)の薬剤の添加量の削減率は、無機凝集剤が約34%、高分子凝集剤が約35%、メタノールが約86%、ラインミキサを用いて高分子凝集剤のみを添加した場合(実施例4)の薬剤の添加量の削減率は、無機凝集剤が100%、高分子凝集剤が約30%、メタノールが約86%であった。各実施例とも脱水ケーキの含水率は70%以下を達成し、処理水は放流水質基準を達成した。
Claims (10)
- 屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理において発生する余剰汚泥と、の混合汚泥を脱水処理した分離液を生物処理する有機性廃水処理方法であって、
当該混合汚泥に凝集剤を添加してから脱水処理して脱水ケーキを形成する工程と、
当該混合汚泥に凝集剤を添加せずに脱水処理して分離液を生物処理に供する工程と、
を交互に行ない、
当該凝集剤を添加してから脱水処理する工程において、まず当該混合汚泥を1000回転/分以上の撹拌翼の回転数のラインミキサに導入して高分子凝集剤を添加し、高分子凝集剤の凝集力を低下させることなく、混合汚泥に均一に分散させ、混合汚泥の細部にまで浸透させ、混合汚泥の表面電荷の中和と、高分子の吸着又は架橋作用による凝集とを同時に行わせ、次いで凝集反応槽にて当該ラインミキサにて添加した高分子凝集剤の量と同等以下の高分子凝集剤及び/又は無機凝集剤を添加し、
当該混合汚泥に凝集剤を添加せずに脱水処理する工程において、し渣を除去した分離液を生物処理における水素供与体として利用する
ことを特徴とする有機性廃水処理方法。 - 前記混合汚泥に凝集剤を添加せずに脱水処理する工程は、凝集剤を添加する工程と添加しない工程との合計時間の60%以下とする、請求項1に記載の有機性廃水処理方法。
- 前記混合汚泥に凝集剤を添加してから脱水処理する工程において、前記凝集反応槽にて高分子凝集剤を添加した後に無機凝集剤を添加する、請求項1又は2に記載の有機性廃水処理方法。
- 前記混合汚泥に凝集剤を添加してから脱水処理する工程において、前記凝集反応槽にて無機凝集剤を添加した後に高分子凝集剤を添加する、請求項1又は2に記載の有機性廃水処理方法。
- 前記混合汚泥に凝集剤を添加する工程は、前記ラインミキサ及び凝集剤反応槽を具備する経路に前記混合汚泥を導入することにより行なわれ、
前記混合汚泥に凝集剤を添加しない工程は、当該経路をバイパスして、前記混合汚泥を直接脱水処理に供することにより行なわれる、請求項1〜4のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。 - 前記凝集剤反応槽には、自動弁及びドレン配管が設けられており、
前記混合汚泥に凝集剤を添加する工程に引き続き、前記混合汚泥に凝集剤を添加しない工程が行なわれ、
前記混合汚泥に凝集剤を添加しない工程に引き続き、前記凝集反応槽の当該自動弁を開放して混合汚泥を引き抜いた後に、前記混合汚泥に凝集剤を添加する工程が行われる、請求項1〜4のいずれかに記載の有機性廃水処理方法。 - 屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理において発生する余剰汚泥と、の混合汚泥を脱水処理した分離液を生物処理するための有機性廃水処理装置であって、
屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理からの余剰汚泥とを混合する混合槽と、
当該混合槽の下流に位置づけられ、混合汚泥を脱水する脱水装置と、
当該混合槽と当該脱水装置の間に位置づけられ、当該混合槽からの当該混合汚泥に高分子凝集剤を添加して混合し、高分子凝集剤の凝集力を低下させることなく、混合汚泥に均一に分散させ、混合汚泥の細部にまで浸透させ、混合汚泥の表面電荷の中和と、高分子の吸着又は架橋作用による凝集とを同時に行わせる1000回転/分以上の撹拌翼の回転数のラインミキサ及び高分子凝集剤及び/又は無機凝集剤を添加して混合汚泥を凝集させる凝集反応槽が設けられている経路と、
当該混合槽から、当該ラインミキサ及び凝集反応槽を経由せずに、当該脱水装置に当該混合汚泥を直接送るバイパス経路と、
当該経路と当該バイパス経路との切り替えを行う切替弁と、
当該脱水装置からの分離液を貯留する分離液貯留槽と、
当該分離液貯留槽からの分離液を処理する生物処理槽と、
当該生物処理槽の下流に位置づけられている固液分離槽と、
を具備する、有機性廃水処理装置。 - 屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理において発生する余剰汚泥と、の混合汚泥を脱水処理した分離液を生物処理するための有機性廃水処理装置であって、
屎尿及び/又は有機性汚泥と、生物処理からの余剰汚泥とを混合する混合槽と、
当該混合槽の下流に位置づけられ、混合汚泥を脱水する脱水装置と、
当該混合槽と当該脱水装置の間に位置づけられ、当該混合槽からの当該混合汚泥に高分子凝集剤を添加して混合し、高分子凝集剤の凝集力を低下させることなく、混合汚泥に均一に分散させ、混合汚泥の細部にまで浸透させ、混合汚泥の表面電荷の中和と、高分子の吸着又は架橋作用による凝集とを同時に行わせる1000回転/分以上の撹拌翼の回転数のラインミキサと、
当該ラインミキサの下流に位置づけられ、当該ラインミキサからの混合汚泥に高分子凝集剤及び/又は無機凝集剤を添加して混合汚泥を凝集させる凝集反応槽と、
当該凝集反応槽への凝集剤の添加を制御する凝集剤添加制御機構と、
当該凝集反応槽に設けられており、凝集剤を添加しない工程の後に開放する自動弁と、
当該脱水装置からの分離液を貯留する分離液貯留槽と、
当該分離液貯留槽からの分離液を処理する生物処理槽と、
当該生物処理槽の下流に位置づけられている固液分離槽と、
を具備する、有機性廃水処理装置。 - 前記脱水装置は、
凝集剤を添加した混合汚泥に対しては濃縮機として作用し、凝集剤を添加していない混合汚泥に対してはしさ分離機として作用するスクリーンと、
当該スクリーンの下流に位置づけられている脱水機と、
を含む、請求項7又は8に記載の有機性廃水処理装置。 - 前記脱水装置は、スクリーンとして機能する濃縮部と、当該濃縮部の後段に圧搾部と、を具備する、請求項7又は8に記載の有機性廃水処理装置。
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