JP6649091B2 - Phosphorus recovery method and phosphorus recovery equipment - Google Patents
Phosphorus recovery method and phosphorus recovery equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6649091B2 JP6649091B2 JP2016003710A JP2016003710A JP6649091B2 JP 6649091 B2 JP6649091 B2 JP 6649091B2 JP 2016003710 A JP2016003710 A JP 2016003710A JP 2016003710 A JP2016003710 A JP 2016003710A JP 6649091 B2 JP6649091 B2 JP 6649091B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- phosphorus
- tank
- less
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 122
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims description 122
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims description 122
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 373
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 80
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 73
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 72
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 58
- MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate Chemical compound [NH4+].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 55
- 229910052567 struvite Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 51
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 30
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 27
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 14
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 70
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 37
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 33
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 27
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 26
- 239000010800 human waste Substances 0.000 description 19
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 17
- -1 preferably Substances 0.000 description 15
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 13
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 9
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 6
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- FPWJLQXCGHQXLL-UHFFFAOYSA-N [P].OP(O)(O)=O Chemical compound [P].OP(O)(O)=O FPWJLQXCGHQXLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 4
- IBIRZFNPWYRWOG-UHFFFAOYSA-N phosphane;phosphoric acid Chemical compound P.OP(O)(O)=O IBIRZFNPWYRWOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- YREOLPGEVLLKMB-UHFFFAOYSA-N 3-methylpyridin-1-ium-2-amine bromide hydrate Chemical compound O.[Br-].Cc1ccc[nH+]c1N YREOLPGEVLLKMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003174 cellulose-based polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- ILLRQJVNDWDWBA-UHFFFAOYSA-K dimagnesium;phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O ILLRQJVNDWDWBA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229940085991 phosphate ion Drugs 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
本発明は、リンの回収方法およびリン回収設備に関する。 The present invention relates to a phosphorus recovery method and a phosphorus recovery facility.
従来より、し尿や下水などの汚水（廃水）を、生物学的処理により浄化することが知られている。このような生物学的処理では、微生物（活性汚泥）によって、汚水中の有機物が分解されるとともに、アンモニア性窒素が酸化分解される。 BACKGROUND ART Conventionally, it is known to purify wastewater (wastewater) such as human waste and sewage by biological treatment. In such a biological treatment, microorganisms (activated sludge) decompose organic matter in wastewater and oxidatively decompose ammoniacal nitrogen.
また、汚水には、リン成分が含有されており、リン成分は、生物学的処理において十分に除去できない場合がある。そのため、汚水に凝集剤を添加して、リン成分を凝集して沈殿分離することが知られている。 Further, sewage contains a phosphorus component, and the phosphorus component may not be sufficiently removed in biological treatment. Therefore, it is known that a coagulant is added to sewage to coagulate and precipitate and separate a phosphorus component.
このような汚水処理では、生物学的処理において増殖する活性汚泥の一部が余剰汚泥として、処理工程から除去され、また、凝集剤の添加により生じる沈殿物が凝集沈殿汚泥として、処理工程から除去される。 In such sewage treatment, a part of the activated sludge that grows in the biological treatment is removed from the treatment step as excess sludge, and the precipitate generated by the addition of the flocculant is removed from the treatment step as flocculated sediment sludge. Is done.
しかるに、近年、安定的なリン資源の確保が望まれており、汚水処理において生じる汚泥（例えば、余剰汚泥、凝集沈殿汚泥など）から、リン成分を回収して資源として再利用することが検討されている。 However, in recent years, it has been desired to secure stable phosphorus resources, and it has been studied to recover phosphorus components from sludge generated in sewage treatment (eg, excess sludge, coagulated sediment sludge, etc.) and reuse them as resources. ing.
例えば、汚水の処理により生じた処理汚泥に、ｐＨが１０以上となるように、アルカリ剤を添加するとともに、その汚泥を５０℃以上に加温して１２〜２４時間滞留させて、汚泥に含まれるリンを溶出させた後、ＭｇＳＯ４などを添加することにより、リン酸マグネシウムアンモニウムを沈殿させて、リン資源として回収するリン含有有機性汚水の処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 For example, an alkali agent is added to the treated sludge generated by the treatment of the sewage so that the pH becomes 10 or more, and the sludge is heated to 50 ° C. or more and retained for 12 to 24 hours, and is contained in the sludge. A method for treating phosphorus-containing organic sewage has been proposed in which magnesium magnesium phosphate is precipitated by adding MgSO 4 or the like after eluted phosphorus to be collected and recovered as phosphorus resources (for example, Patent Document 1). reference).
しかし、特許文献１に記載のリン含有有機性汚水の処理方法では、アルカリ剤添加後の処理汚泥において、アンモニア性窒素の濃度が十分に確保されておらず、ＭｇＳＯ４などを添加しても、リン酸マグネシウムアンモニウムを効率よく回収することができないという不具合がある。
However, in the method for treating phosphorus-containing organic wastewater described in
そこで、本発明の目的は、汚泥中に窒素成分とリン成分とをバランスよく溶出させることができ、リン酸マグネシウムアンモニウムを効率よく回収できるリンの回収方法およびリン回収設備を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a phosphorus recovery method and a phosphorus recovery facility that can elute a nitrogen component and a phosphorus component into sludge in a well-balanced manner and can efficiently recover magnesium ammonium phosphate.
本発明［１］は、汚水処理における生物処理後の汚泥にアルカリ剤を添加する工程と、前記アルカリ剤が添加された前記汚泥を滞留させる工程と、滞留後の前記汚泥にマグネシウム塩を添加する工程と、を含み、前記汚泥にアルカリ剤を添加する工程において、前記汚泥のｐＨが１１．０以上となるように、前記アルカリ剤を添加し、前記汚泥を滞留させる工程において、前記汚泥のｐＨを８．４以上に維持して、前記汚泥を、３０時間以上１４４時間以下滞留させ、前記汚泥中に窒素成分とリン成分とを溶出させる、リンの回収方法を含んでいる。 The present invention [1] includes a step of adding an alkali agent to sludge after biological treatment in sewage treatment, a step of retaining the sludge to which the alkaline agent has been added, and adding a magnesium salt to the sludge after the retention. The step of adding an alkaline agent to the sludge, and adding the alkaline agent so that the pH of the sludge is 11.0 or more, and causing the sludge to stay at the pH of the sludge. Is maintained at 8.4 or more, and the sludge is allowed to stay for 30 hours or more and 144 hours or less to elute a nitrogen component and a phosphorus component into the sludge.
このような方法によれば、汚泥に、汚泥のｐＨが上記下限以上となるように、アルカリ剤を添加した後、汚泥のｐＨを上記下限以上に維持して、上記所定時間の下限以上滞留させるので、汚泥中に窒素成分とリン成分との両方をバランスよく溶出させることができる。 According to such a method, after adding an alkaline agent to the sludge so that the pH of the sludge is equal to or higher than the lower limit, the pH of the sludge is maintained at or above the lower limit, and the sludge is retained at or above the lower limit of the predetermined time. Therefore, both the nitrogen component and the phosphorus component can be eluted in the sludge in a well-balanced manner.
そのため、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加すると、窒素成分、リン成分およびマグネシウム塩が反応して、リン酸マグネシウムアンモニウム（Ｍａｇｕｎｅｓｉｕｍ Ａｍｍｏｎｉｕｍ ｐｈｏｓｈａｔｅ：以下、ＭＡＰとする。）が生成し、結晶として沈殿する。その結果、ＭＡＰ結晶の生成量の向上を図ることができ、ＭＡＰ結晶を効率よく回収できる。 Therefore, when the magnesium salt is added to the sludge after the retention, the nitrogen component, the phosphorus component, and the magnesium salt react to generate magnesium ammonium phosphate (MAP), which precipitates as crystals. . As a result, the amount of generated MAP crystals can be improved, and MAP crystals can be efficiently recovered.
しかるに、汚泥を上記所定時間の上限を超過して滞留させると、滞留時における汚泥のｐＨが上記下限以下に低下して、汚泥中に溶出した窒素成分およびリン成分が分解してしまい、汚泥中の窒素成分およびリン成分の濃度が低下してしまう場合がある。 However, if the sludge is retained for more than the upper limit of the predetermined time, the pH of the sludge at the time of retention drops below the lower limit, and the nitrogen component and phosphorus component eluted in the sludge are decomposed, and In some cases, the concentrations of the nitrogen component and the phosphorus component may be reduced.
一方、上記の方法によれば、汚泥を上記所定時間の上限以下滞留させるので、滞留時における汚泥のｐＨを上記下限以上に確実に維持でき、汚泥中に溶出した窒素成分およびリン成分が分解することを抑制でき、汚泥中において、窒素成分およびリン成分の両方の濃度が低下することを抑制できる。 On the other hand, according to the above method, the sludge is retained at or below the upper limit of the predetermined time, so that the pH of the sludge during the retention can be reliably maintained at or above the lower limit, and the nitrogen component and the phosphorus component eluted in the sludge are decomposed. This can suppress the decrease in the concentration of both the nitrogen component and the phosphorus component in the sludge.
本発明［２］は、前記汚泥にアルカリ剤を添加する工程における、前記汚泥のｐＨが１３．０以下であり、前記汚泥を滞留させる工程の終了時における、前記汚泥のｐＨが１０．５以下である、［１］に記載のリンの回収方法を含んでいる。 In the present invention [2], the pH of the sludge is 13.0 or less in the step of adding an alkaline agent to the sludge, and the pH of the sludge is 10.5 or less at the end of the step of retaining the sludge. The method for recovering phosphorus according to [1] is included.
このような方法によれば、アルカリ剤の添加時において、汚泥のｐＨが上記上限以下であるので、アルカリ剤の添加量の低減を図ることができ、かつ、滞留終了時における汚泥のｐＨを上記上限以下に容易に調整できる。滞留終了時における汚泥のｐＨが上記上限以下であると、マグネシウム塩を添加したときに、ＭＡＰ結晶を効率よく生成でき、ＭＡＰ結晶の生成量の向上を確実に図ることができる。 According to such a method, at the time of addition of the alkaline agent, the pH of the sludge is equal to or less than the upper limit, so that the amount of the alkaline agent added can be reduced, and the pH of the sludge at the end of the retention is adjusted to the above-described value. It can be easily adjusted below the upper limit. When the pH of the sludge at the end of the retention is equal to or less than the above upper limit, when a magnesium salt is added, MAP crystals can be efficiently generated, and the amount of MAP crystals generated can be reliably improved.
本発明［３］は、前記汚泥を滞留させる工程において、前記汚泥の温度は、２０℃以上５０℃未満である、上記［１］または［２］に記載のリンの回収方法を含んでいる。 The present invention [3] includes the phosphorus recovery method according to the above [1] or [2], wherein in the step of retaining the sludge, the temperature of the sludge is 20 ° C or more and less than 50 ° C.
しかるに、汚泥を上記温度範囲の上限を超過するように加温して滞留させると、汚泥中に溶出した窒素成分が、遊離アンモニア（アンモニアガス）として汚泥から放散してしまう場合がある。この場合、汚泥中における窒素成分の濃度が低下し、マグネシウム塩を添加しても、ＭＡＰ結晶を効率よく生成できないという不具合がある。 However, when the sludge is heated so as to exceed the upper limit of the above temperature range and stays, the nitrogen component eluted in the sludge may be diffused from the sludge as free ammonia (ammonia gas). In this case, there is a problem that the concentration of the nitrogen component in the sludge decreases, and even when a magnesium salt is added, MAP crystals cannot be efficiently generated.
一方、上記の方法によれば、汚泥を上記温度範囲の上限以下で滞留させるので、汚泥中に溶出した窒素成分が遊離アンモニアとして放散することを抑制でき、汚泥中における窒素成分の濃度の低下を抑制することができる。 On the other hand, according to the above method, the sludge is retained at or below the upper limit of the temperature range, so that the nitrogen component eluted in the sludge can be suppressed from being released as free ammonia, and the concentration of the nitrogen component in the sludge can be reduced. Can be suppressed.
また、汚泥を上記温度範囲の下限以下で滞留させると、汚泥を滞留させる工程において、汚泥のｐＨをＭＡＰ結晶の回収に適した値まで低下させることができず、かつ、リン成分を十分に溶出させることができない。 Further, if the sludge is retained at the lower limit of the temperature range or less, the pH of the sludge cannot be lowered to a value suitable for the recovery of the MAP crystals in the step of retaining the sludge, and the phosphorus component is sufficiently eluted. I can't let it.
一方、上記の方法によれば、汚泥を上記温度範囲の下限以上で滞留させるので、汚泥を滞留させる工程において、汚泥のｐＨをＭＡＰ結晶の回収に適した値まで低下させることができ、かつ、汚泥中に窒素成分とリン成分との両方を確実に溶出させることができる。その結果、汚泥中において、窒素成分およびリン成分の両方の濃度を十分に確保することができる。 On the other hand, according to the above method, the sludge is retained at or above the lower limit of the temperature range, so that in the step of retaining the sludge, the pH of the sludge can be reduced to a value suitable for collecting MAP crystals, and Both the nitrogen component and the phosphorus component can be reliably eluted in the sludge. As a result, the concentration of both the nitrogen component and the phosphorus component in the sludge can be sufficiently ensured.
本発明［４］は、［１］〜［３］のいずれか一項に記載のリンの回収方法を実施するリン回収設備であって、有機性汚水を生物処理する生物処理槽、および、前記生物処理槽において処理された前記有機性汚水を、汚泥と処理水とに固液分離する固液分離器を備える主処理ラインと、前記固液分離器から前記生物処理槽に前記汚泥を返送するリン回収ラインと、を備え、前記リン回収ラインは、前記汚泥の搬送方向の上流から下流に順に、前記汚泥にアルカリ剤を添加するアルカリ処理槽と、前記汚泥を滞留させて、前記汚泥中に窒素成分とリン成分とを溶出させる滞留槽と、前記汚泥にマグネシウム塩を添加して、リン酸マグネシウムアンモニウムを生成するリン反応槽と、生成したリン酸マグネシウムアンモニウムを、前記汚泥から分離、回収する分離器と、を備えるリン回収設備を含んでいる。 The present invention [4] is a phosphorus recovery facility for performing the phosphorus recovery method according to any one of [1] to [3], and a biological treatment tank for biologically treating organic wastewater, and A main treatment line including a solid-liquid separator for solid-liquid separation of the organic wastewater treated in the biological treatment tank into sludge and treated water, and returning the sludge from the solid-liquid separator to the biological treatment tank A phosphorus recovery line, the phosphorus recovery line, in order from the upstream in the transport direction of the sludge to the downstream, an alkali treatment tank for adding an alkali agent to the sludge, and the sludge is retained, in the sludge A retention tank for eluting a nitrogen component and a phosphorus component, a phosphorus reaction tank for adding a magnesium salt to the sludge to generate magnesium ammonium phosphate, and separating the generated magnesium ammonium phosphate from the sludge A separator for recovering comprises a phosphorus recovery installation comprising a.
このような構成によれば、アルカリ処理槽において、汚泥に、汚泥のｐＨが上記範囲となるように、アルカリ剤を添加することができ、その後、滞留槽において、汚泥のｐＨを上記範囲に維持して、上記所定時間滞留させることができる。そのため、汚泥中に窒素成分とリン成分との両方をバランスよく溶出させることができる。 According to such a configuration, in the alkali treatment tank, an alkali agent can be added to the sludge so that the pH of the sludge is in the above range, and thereafter, the pH of the sludge is maintained in the above range in the retention tank. Then, it can be kept for the above-mentioned predetermined time. Therefore, both the nitrogen component and the phosphorus component can be eluted in the sludge in a well-balanced manner.
そして、リン反応槽において、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加することができるので、ＭＡＰ結晶を効率よく回収することができる。 And since a magnesium salt can be added to the sludge after staying in the phosphorus reaction tank, MAP crystals can be efficiently collected.
また、返送管が、リン反応槽を通過した汚泥を生物処理槽に返送するので、ＭＡＰ結晶が生成された後の汚泥を効率よく処理できる。 In addition, since the return pipe returns the sludge that has passed through the phosphorus reaction tank to the biological treatment tank, the sludge after the MAP crystals have been generated can be efficiently treated.
本発明［５］は、前記滞留槽の内容積は、前記アルカリ処理槽の内容積に対して、２０倍以上１００倍以下である、［４］に記載のリン回収設備を含んでいる。 The present invention [5] includes the phosphorus recovery facility according to [4], wherein the internal volume of the retention tank is 20 to 100 times the internal volume of the alkali treatment tank.
このような構成によれば、滞留槽の内容積が、アルカリ処理槽の内容積に対して、上記の範囲であるので、アルカリ処理槽において、汚泥にアルカリ剤を添加したときに、汚泥のｐＨを確実に上記の下限以上とすることができ、かつ、滞留槽において汚泥の滞留時間を確実に確保することができる。そのため、汚泥中に窒素成分とリン成分とをより一層確実に溶出させることができる。 According to such a configuration, since the internal volume of the residence tank is within the above range with respect to the internal volume of the alkali treatment tank, when an alkaline agent is added to the sludge in the alkali treatment tank, the pH of the sludge is reduced. Can reliably be equal to or more than the above lower limit, and the residence time of sludge in the retention tank can be reliably ensured. Therefore, the nitrogen component and the phosphorus component can be more reliably eluted into the sludge.
本発明のリンの回収方法およびリン回収設備では、汚泥中に窒素成分とリン成分とをバランスよく溶出させることができ、ＭＡＰ結晶を効率よく回収できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY In the phosphorus recovery method and the phosphorus recovery equipment of the present invention, a nitrogen component and a phosphorus component can be eluted in sludge with good balance, and MAP crystals can be recovered efficiently.
１．リンの回収方法
本発明のリンの回収方法の一実施形態は、汚水処理における生物処理後の汚泥にアルカリ剤を添加する工程と、アルカリ剤が添加された汚泥を滞留させる工程と、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加する工程と、生成したＭＡＰ結晶を汚泥から分離する工程とを順に含んでいる。
1. Phosphorous recovery method One embodiment of the phosphorus recovery method of the present invention is a step of adding an alkaline agent to the sludge after biological treatment in the sewage treatment, a step of retaining the sludge to which the alkaline agent has been added, The method includes a step of adding a magnesium salt to the sludge and a step of separating the generated MAP crystals from the sludge.
このようなリンの回収方法では、まず、汚泥にアルカリ剤を添加する（アルカリ添加工程）。 In such a phosphorus recovery method, first, an alkali agent is added to sludge (alkali addition step).
汚泥は、汚水処理における生物処理に使用された後の汚泥であって、例えば、し尿処理汚泥、下水汚泥などが挙げられる。 Sludge is sludge after being used for biological treatment in sewage treatment, and includes, for example, human waste treated sludge and sewage sludge.
し尿処理汚泥は、公知のし尿処理の各工程から発生する汚泥である。し尿処理では、例えば、し尿や浄化槽汚泥など（以下、し尿系汚水とする。）を、生物学的脱窒法により処理した後、凝集剤を添加して、汚濁物質（例えば、リン、色度成分など）を沈殿させる。 Human waste treated sludge is sludge generated from each step of known human waste treatment. In the night soil treatment, for example, night soil, septic tank sludge, etc. (hereinafter referred to as night soil wastewater) are treated by a biological denitrification method, and then a coagulant is added thereto to form a pollutant (eg, phosphorus, chromaticity component). Precipitate).
し尿処理汚泥として、具体的には、し尿処理余剰汚泥、し尿処理凝集汚泥などが挙げられる。 Specific examples of the human waste treatment sludge include human waste treatment excess sludge, human waste treatment aggregated sludge, and the like.
し尿処理余剰汚泥は、生物学的脱窒法において増殖する活性汚泥の一部であって、活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ濃度）を一定に維持するために、し尿処理から除去される汚泥である。 Human sludge excess sludge is a part of the activated sludge which grows in the biological denitrification method, and is sludge removed from the night soil treatment in order to keep the activated sludge concentration (MLSS concentration) constant.
し尿処理凝集汚泥は、し尿系汚水に凝集剤を添加することにより、汚濁物質が凝集沈殿して形成される凝集汚泥である。 The night soil treated coagulated sludge is a coagulated sludge formed by adding a coagulant to night soil wastewater to coagulate and settle pollutants.
凝集剤は、汚水処理に用いられる公知の凝集剤であって、例えば、有機凝集剤、無機凝集剤などが挙げられる。 The coagulant is a known coagulant used for sewage treatment, and examples thereof include an organic coagulant and an inorganic coagulant.
有機凝集剤としては、例えば、ポリアミン系凝集剤、ポリアクリルアミド系凝集剤などが挙げられる。無機凝集剤としては、例えば、アルミニウム系凝集剤（例えば、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化アルミニウムなど）、鉄系凝集剤（例えば、塩化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄など）などが挙げられる。 Examples of the organic flocculant include a polyamine flocculant and a polyacrylamide flocculant. Examples of the inorganic coagulant include aluminum-based coagulants (eg, aluminum sulfate, polyaluminum chloride, aluminum chloride, etc.) and iron-based coagulants (eg, ferric chloride, polyferric sulfate, etc.). .
凝集剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。凝集剤のなかでは、好ましくは、無機凝集剤、さらに好ましくは、鉄系凝集剤、とりわけ好ましくは、ポリ硫酸第二鉄が挙げられる。 The coagulants can be used alone or in combination of two or more. Among the coagulants, preferably, an inorganic coagulant, more preferably, an iron-based coagulant, and particularly preferably, ferric polysulfate is used.
下水汚泥は、公知の下水処理の各工程から発生する汚泥である。下水処理では、例えば、下水道からの下水を、活性汚泥法により処理した後、凝集剤を添加して、汚濁物質（例えば、リン、色度成分など）を沈殿させる。 Sewage sludge is sludge generated from each step of known sewage treatment. In the sewage treatment, for example, after treating sewage from a sewage system by an activated sludge method, a flocculant is added to precipitate pollutants (for example, phosphorus and chromaticity components).
下水汚泥として、具体的には、下水余剰汚泥、下水凝集汚泥、消化汚泥などが挙げられる。 Specific examples of the sewage sludge include excess sewage sludge, sewage coagulated sludge, and digested sludge.
下水余剰汚泥は、活性汚泥法において増殖する活性汚泥の一部であって、活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ濃度）を一定に維持するために、下水処理から除去される汚泥である。 Surplus sewage sludge is a part of activated sludge that grows in the activated sludge process, and is sludge removed from sewage treatment in order to maintain a constant activated sludge concentration (MLSS concentration).
下水凝集汚泥は、下水に上記の凝集剤を添加することにより、汚濁物質が凝集沈殿して形成される凝集汚泥である。 Sewage coagulated sludge is coagulated sludge formed by adding the above coagulant to sewage and coagulating and sedimenting pollutants.
消化汚泥は、下水処理の各工程から発生する汚泥（例えば、下水余剰汚泥および下水凝集汚泥など）を、嫌気性消化タンクにおいて消化処理した後の汚泥である。 Digested sludge is sludge obtained by digesting sludge generated from each step of sewage treatment (for example, excess sewage sludge and sewage coagulated sludge) in an anaerobic digestion tank.
このような汚泥は、単独使用または２種類以上併用することができる。また、汚泥は、好ましくは、凝集剤の添加により凝集沈殿する凝集汚泥を含有している。つまり、汚泥として、好ましくは、し尿凝集汚泥、下水凝集汚泥、消化汚泥、し尿凝集汚泥およびし尿余剰汚泥の併用、下水凝集汚泥および下水凝集汚泥の併用が挙げられ、さらに好ましくは、し尿凝集汚泥およびし尿余剰汚泥の併用が挙げられる。 Such sludge can be used alone or in combination of two or more. Further, the sludge preferably contains coagulated sludge that is coagulated and settled by the addition of a coagulant. That is, as the sludge, preferably, human waste coagulated sludge, sewage coagulated sludge, digested sludge, combined use of human waste coagulated sludge and excess human waste sludge, combined use of sewage coagulated sludge and sewage coagulated sludge, more preferably, human coagulated sludge and Combined use of human waste excess sludge.
汚泥が凝集汚泥を含有する場合、凝集汚泥の含有割合は、汚泥全量に対して、例えば、５質量％以上、好ましくは、１０質量％以上、例えば、４０質量％以下、好ましくは、２０質量％以下である。 When the sludge contains coagulated sludge, the content ratio of coagulated sludge is, for example, 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, for example, 40% by mass or less, preferably 20% by mass, based on the total amount of sludge. It is as follows.
また、汚泥がし尿余剰汚泥およびし尿凝集汚泥の併用である場合、し尿凝集汚泥の含有割合（質量％）は、し尿余剰汚泥の含有割合（質量％）に対して、例えば、０．０５倍以上、好ましくは、０．０８倍以上、例えば、０．２倍以下、好ましくは、０．１５倍以下である。 When the sludge is a combination of human waste excess sludge and human waste aggregated sludge, the content ratio (mass%) of the human waste excess sludge is, for example, 0.05 times or more of the content ratio (mass%) of the human waste excess sludge. Preferably, it is 0.08 times or more, for example, 0.2 times or less, and preferably 0.15 times or less.
このような汚泥は、固体成分と、液体成分とを含有している。 Such sludge contains a solid component and a liquid component.
汚泥の固体成分は、汚泥の液体成分中に浮遊する浮遊物質である。固体成分の平均二次粒子径は、例えば、１μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上、例えば、５００μｍ以下、好ましくは、１００μｍ以下である。なお、固体成分の平均二次粒子径は、レーザー回折法により測定される。 The solid component of sludge is a suspended substance that floats in the liquid component of sludge. The average secondary particle diameter of the solid component is, for example, 1 μm or more, preferably 10 μm or more, for example, 500 μm or less, preferably 100 μm or less. The average secondary particle diameter of the solid component is measured by a laser diffraction method.
また、汚泥の固体成分は、アルカリ条件下（例えば、ｐＨ９以上）の水中において、窒素成分としてのアンモニウムイオン（ＮＨ４ ＋）、および、リン成分としてのリン酸イオン（ＰＯ３ −）の両方を溶出する。
In addition, the solid component of the sludge converts both ammonium ion (NH 4 + ) as a nitrogen component and phosphate ion (PO 3 − ) as a phosphorus component in water under alkaline conditions (for example,
汚泥の液体成分は、水からなる。汚泥の液体成分には、固体成分が分散されており、アンモニウムイオンと、リン酸イオンとが溶解されている。 The liquid component of the sludge consists of water. In the liquid component of the sludge, a solid component is dispersed, and ammonium ions and phosphate ions are dissolved.
汚泥の浮遊物質（ＳＳ）濃度は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、５０００ｍｇ／Ｌ以上２００００ｍｇ／Ｌ以下である。汚泥の浮遊物質の強熱減量（ＶＳＳ）は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、３０００ｍｇ／Ｌ以上１８０００ｍｇ／Ｌ以下である。 The suspended solids (SS) concentration of the sludge is, for example, 5000 mg / L or more and 20000 mg / L or less per unit volume (1 L) of the sludge. The loss on ignition (VSS) of the suspended matter of the sludge is, for example, 3000 mg / L or more and 18000 mg / L or less per unit volume (1 L) of the sludge.
汚泥のケルダール窒素量（ｋｊ−Ｎ）は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、２００ｍｇ／Ｌ以上２０００ｍｇ／Ｌ以下である。汚泥の総リン量（Ｔ−Ｐ）は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、１００ｍｇ／Ｌ以上１０００ｍｇ／Ｌ以下である。 The Kjeldahl nitrogen amount (kj-N) of the sludge is, for example, 200 mg / L or more and 2000 mg / L or less per unit volume (1 L) of the sludge. The total phosphorus amount (TP) of the sludge is, for example, 100 mg / L or more and 1000 mg / L or less per unit volume (1 L) of the sludge.
なお、浮遊物質濃度、浮遊物質の強熱減量、アンモニア性窒素濃度、リン酸態リン濃度、ケルダール窒素量および総リン量のそれぞれは、後述する実施例に記載の方法により測定できる。 In addition, each of the suspended substance concentration, the ignition loss of the suspended substance, the ammonia nitrogen concentration, the phosphate phosphorus concentration, the Kjeldahl nitrogen amount, and the total phosphorus amount can be measured by the methods described in Examples described later.
アルカリ剤としては、例えば、アルカリ金属水酸化物（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど）などが挙げられる。 Examples of the alkali agent include an alkali metal hydroxide (eg, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.).
このようなアルカリ剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。アルカリ剤のなかでは、好ましくは、アルカリ金属水酸化物、さらに好ましくは、水酸化ナトリウムが挙げられる。 Such alkaline agents can be used alone or in combination of two or more. Among the alkali agents, preferably, an alkali metal hydroxide, more preferably, sodium hydroxide is used.
そして、汚泥に、汚泥のｐＨが１１．０以上となるように、アルカリ剤を添加し、必要により撹拌する。 Then, an alkali agent is added to the sludge so that the pH of the sludge becomes 11.0 or more, and the mixture is stirred as necessary.
アルカリ剤の添加割合は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、０．５ｇ／Ｌ以上、好ましくは、１．０ｇ／Ｌ以上、例えば、５．０ｇ／Ｌ以下、好ましくは、２．０ｇ／Ｌ以下である。 The addition ratio of the alkaline agent is, for example, 0.5 g / L or more, preferably 1.0 g / L or more, for example, 5.0 g / L or less, preferably 2.0 g or less per unit volume (1 L) of sludge. / L or less.
また、このようなアルカリ剤は、取扱性の観点から好ましくは、溶媒に溶解されて、アルカリ溶液として調製されて、汚泥に添加される。 Further, such an alkali agent is preferably dissolved in a solvent, prepared as an alkaline solution, and added to the sludge from the viewpoint of handleability.
溶媒として、例えば、水、低級アルコール（例えば、メタノール、エタノールなど）などが挙げられ、好ましくは、水が挙げられる。溶媒は、単独使用または２種類以上併用することができる。 Examples of the solvent include water, lower alcohols (eg, methanol, ethanol, etc.), and preferably water. The solvents can be used alone or in combination of two or more.
アルカリ剤の濃度は、アルカリ溶液全量に対して、例えば、１０質量％以上、好ましくは、１５質量％以上、例えば、５０質量％以下、好ましくは、３５質量％以下である。 The concentration of the alkali agent is, for example, 10% by mass or more, preferably 15% by mass or more, for example, 50% by mass or less, preferably 35% by mass or less, based on the total amount of the alkaline solution.
汚泥にアルカリ剤を添加することにより、アルカリ剤の添加直後（より具体的には、アルカリ剤の添加から５分後）の汚泥のｐＨが、１１．０以上、好ましくは、１１．５以上、例えば、１３．０以下、好ましくは、１２．６以下に調整される。なお、ｐＨは、後述する実施例に記載の方法により測定される。 By adding the alkali agent to the sludge, the pH of the sludge immediately after the addition of the alkali agent (more specifically, 5 minutes after the addition of the alkali agent) is 11.0 or more, preferably 11.5 or more. For example, it is adjusted to 13.0 or less, preferably 12.6 or less. The pH is measured by a method described in Examples described later.
アルカリ剤の添加直後の汚泥のｐＨが、上記下限以上であれば、汚泥の固体成分からアンモニウムイオンおよびリン酸イオンを確実に溶出させることができ、アルカリ剤の添加直後の汚泥のｐＨが、上記上限以下であれば、アルカリ剤の添加量の低減を図ることができ、かつ、滞留工程（後述）における汚泥のｐＨを所定値以下に容易に調整することができる。 If the pH of the sludge immediately after the addition of the alkaline agent is at least the lower limit, ammonium ions and phosphate ions can be reliably eluted from the solid components of the sludge, and the pH of the sludge immediately after the addition of the alkaline agent is When it is at most the upper limit, the amount of the alkali agent added can be reduced, and the pH of the sludge in the staying step (described later) can be easily adjusted to a predetermined value or less.
次いで、アルカリ剤が添加された汚泥を滞留させる（滞留工程）。 Next, the sludge to which the alkali agent has been added is retained (retention step).
滞留工程において、汚泥のｐＨは、８．４以上、好ましくは、９．２５以上、例えば、１３．０未満、好ましくは、１２．６未満に維持される。 In the residence step, the pH of the sludge is maintained at 8.4 or higher, preferably 9.25 or higher, for example, less than 13.0, and preferably less than 12.6.
滞留工程における汚泥のｐＨが上記下限以上であれば、汚泥の固体成分からアンモニウムイオンとリン酸イオンとの両方をバランスよく溶出させることができる。 If the pH of the sludge in the retention step is equal to or higher than the lower limit, both ammonium ions and phosphate ions can be eluted from the solid components of the sludge in a well-balanced manner.
また、滞留工程の終了時における、汚泥のｐＨは、８．４以上、好ましくは、９．２５以上、例えば、１０．５以下、好ましくは、１０．０以下、さらに好ましくは、９．５以下である。 Further, the pH of the sludge at the end of the staying step is 8.4 or more, preferably 9.25 or more, for example, 10.5 or less, preferably 10.0 or less, more preferably 9.5 or less. It is.
滞留工程の終了時における汚泥のｐＨが上記上限以下であれば、マグネシウム添加工程（後述）において、汚泥のｐＨを調整することなく、ＭＡＰ結晶を生成できる。 If the pH of the sludge at the end of the staying step is equal to or lower than the upper limit, MAP crystals can be generated without adjusting the pH of the sludge in the magnesium addition step (described later).
また、滞留時間は、３０時間以上、好ましくは、４８時間以上、１４４時間以下、好ましくは、１００時間以下である。 The residence time is 30 hours or more, preferably 48 hours or more and 144 hours or less, preferably 100 hours or less.
滞留時間が上記下限以上であれば、汚泥の固体成分からアンモニウムイオンとリン酸イオンとの両方をバランスよく溶出させることができ、滞留時間が上記上限以下であれば、汚泥中に溶出したアンモニウムイオンとリン酸イオンとが分解することを抑制できる。 If the residence time is equal to or more than the lower limit, both ammonium ions and phosphate ions can be eluted from the solid component of the sludge in a well-balanced manner.If the residence time is equal to or less than the upper limit, the ammonium ions eluted in the sludge And phosphate ions can be prevented from decomposing.
また、滞留工程における汚泥の温度（以下、滞留温度とする。）は、例えば、１５℃以上、好ましくは、２０℃以上、さらに好ましくは、２５℃以上、例えば、５０℃未満、好ましくは、４０℃以下、さらに好ましくは、３５℃以下である。 In addition, the temperature of the sludge in the retention step (hereinafter referred to as the retention temperature) is, for example, 15 ° C. or higher, preferably 20 ° C. or higher, more preferably 25 ° C. or higher, for example, less than 50 ° C., preferably 40 ° C. ° C or lower, more preferably 35 ° C or lower.
しかるに、アンモニウムイオン（ＮＨ４ ＋）は、汚泥中において、下記化学式（１）に示すように、遊離アンモニア（ＮＨ３）と化学平衡状態を保って存在している。
化学式（１）：
However, ammonium ions (NH 4 + ) are present in sludge while maintaining a chemical equilibrium state with free ammonia (NH 3 ) as shown in the following chemical formula (1).
Chemical formula (1):
滞留温度が上記上限を超過すると、上記式（１）に示す化学平衡が、遊離アンモニア側に傾き、遊離アンモニアが増加する。そして、遊離アンモニアは、気体であるため、汚泥から放散される。そのため、汚泥中に溶出したアンモニウムイオンの濃度（アンモニア性窒素濃度）が低下する。 When the retention temperature exceeds the upper limit, the chemical equilibrium shown in the above equation (1) tilts toward the free ammonia side, and the free ammonia increases. And since free ammonia is a gas, it is released from sludge. Therefore, the concentration of ammonium ions eluted in the sludge (ammonia nitrogen concentration) decreases.
一方、本実施形態では、滞留温度が上記上限以下であるので、汚泥中において、遊離アンモニアが増加することを抑制でき、ひいては、汚泥のアンモニア性窒素の濃度の低下を抑制できる。 On the other hand, in the present embodiment, since the residence temperature is equal to or lower than the upper limit, the increase of free ammonia in the sludge can be suppressed, and the decrease in the concentration of ammonia nitrogen in the sludge can be suppressed.
とりわけ、生物処理工程において窒素除去を行なうし尿処理などでは、硝化熱の発生などによって活性汚泥の温度が３０〜３５℃になるように調整されており、滞留温度が３５℃以下である場合、汚泥を加温する必要がなく常温において滞留させることができるので、設備コストおよびランニングコストの低減を図ることができ、また、滞留後の汚泥を生物処理に返送しても、生物処理効率が低下することを抑制できる。 In particular, in human waste treatment and the like in which nitrogen is removed in the biological treatment step, the temperature of the activated sludge is adjusted to 30 to 35 ° C. due to the generation of nitrification heat and the like. Can be kept at room temperature without the need for heating, so that equipment costs and running costs can be reduced, and even if sludge after being stayed is returned to biological treatment, biological treatment efficiency is reduced. Can be suppressed.
また、滞留温度が上記下限以上であるので、汚泥中にアンモニウムイオンとリン酸イオンとの両方を確実に溶出させることができる。 In addition, since the retention temperature is equal to or higher than the lower limit, both ammonium ions and phosphate ions can be reliably eluted into the sludge.
より詳しくは、滞留工程は、一次滞留工程と、二次滞留工程とを含んでいる。 More specifically, the staying step includes a primary staying step and a secondary staying step.
一次滞留工程は、アルカリ添加工程に続いて、汚泥のｐＨを１１．０以上１３．０以下に維持して、汚泥を、例えば、０．０８時間以上、好ましくは、０．５時間以上、例えば、６時間以下、好ましくは、２時間以下滞留させる。 In the primary residence step, the pH of the sludge is maintained at 11.0 or more and 13.0 or less, and the sludge is maintained at, for example, 0.08 hours or more, preferably 0.5 hours or more, following the alkali addition step. , 6 hours or less, preferably 2 hours or less.
二次滞留工程は、一次滞留工程に続いて、汚泥のｐＨを８．４以上１１．０未満に維持して、汚泥を、例えば、２４時間以上、好ましくは、４２時間以上、例えば、１４０時間以下、好ましくは、１００時間以下滞留させる。 The secondary retention step is, after the primary retention step, maintaining the pH of the sludge at 8.4 or more and less than 11.0, and for 24 hours or more, preferably 42 hours or more, for example, 140 hours. Below, preferably, it is kept for 100 hours or less.
また、二次滞留工程の滞留時間は、一次滞留工程の滞留時間に対して、例えば、２倍以上、好ましくは、２０倍以上、例えば、２００倍以下、好ましくは、１００倍以下である。 In addition, the residence time in the secondary retention step is, for example, 2 times or more, preferably 20 times or more, for example, 200 times or less, and preferably 100 times or less, with respect to the residence time of the primary retention step.
そして、一次滞留工程および二次滞留工程の滞留時間の総和が、上記の滞留工程の滞留時間に対応する。一次滞留工程および二次滞留工程のそれぞれにおいて、滞留温度の範囲は、上記の範囲と同一である。また、一次滞留工程および二次滞留工程のそれぞれの滞留温度は、互いに異なってもよいが、好ましくは、同一である。 Then, the sum of the residence times of the primary retention step and the secondary retention step corresponds to the retention time of the above retention step. In each of the primary retention step and the secondary retention step, the range of the retention temperature is the same as the above range. Further, the respective retention temperatures of the primary retention step and the secondary retention step may be different from each other, but are preferably the same.
なお、滞留工程では、汚泥のｐＨが上記の範囲に維持されるように、ｐＨ調整剤を適宜添加してもよいが、ランニングコストの観点から好ましくは、ｐＨ調整剤を添加することなく、汚泥を滞留させる。 In the residence step, a pH adjuster may be appropriately added so that the pH of the sludge is maintained in the above range. However, from the viewpoint of running costs, preferably, the sludge is added without adding the pH adjuster. To stay.
ｐＨ調整剤を添加することなく汚泥を滞留させると、汚泥のｐＨは、滞留時間の経過に伴なって徐々に低下し、上記のｐＨの範囲に維持される。 When sludge is retained without adding a pH adjuster, the pH of the sludge gradually decreases as the residence time elapses, and is maintained in the above pH range.
滞留工程における汚泥のｐＨの低下速度は、例えば、０．０１／ｈ以上、好ましくは、０．０２／ｈ以上、例えば、０．０８／ｈ以下、好ましくは、０．０５／ｈ以下である。 The rate of decrease in the pH of the sludge in the residence step is, for example, 0.01 / h or more, preferably 0.02 / h or more, for example, 0.08 / h or less, and preferably 0.05 / h or less. .
以上によって、滞留工程が完了する。このような滞留工程により、汚泥の固体成分が微細化されるとともに、固体成分から、アンモニウムイオンとリン酸イオンとが、汚泥の液体成分中に溶出する。 Thus, the staying step is completed. By such a retention step, the solid components of the sludge are refined, and ammonium ions and phosphate ions are eluted from the solid components into the liquid components of the sludge.
そのため、汚泥の固体成分（ＳＳ）濃度が低下するとともに、汚泥の液体成分中に溶解されるアンモニウムイオンおよびリン酸イオンの濃度、つまり、汚泥のアンモニア性窒素濃度およびリン酸態リン濃度が上昇する。 Therefore, the concentration of the solid component (SS) in the sludge decreases, and the concentration of ammonium ions and phosphate ions dissolved in the liquid component of the sludge, that is, the concentrations of ammonium nitrogen and phosphate phosphorus in the sludge increase. .
滞留後（滞留工程後）の汚泥の浮遊物質濃度は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、３５００ｍｇ／Ｌ以上１８０００ｍｇ／Ｌ以下である。 The suspended solids concentration of the sludge after the retention (after the retention step) is, for example, 3500 mg / L or more and 18000 mg / L or less per unit volume (1 L) of the sludge.
滞留後の汚泥のアンモニア性窒素濃度(以下、滞留後アンモニア性窒素濃度とする。）は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、５０ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは、８０ｍｇ／Ｌ以上、例えば、５００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは、２００ｍｇ／Ｌ以下である。 The ammonia nitrogen concentration of the sludge after the retention (hereinafter referred to as the ammonia nitrogen concentration after the retention) is, for example, 50 mg / L or more, preferably 80 mg / L or more, for example, per unit volume (1 L) of the sludge. It is at most 500 mg / L, preferably at most 200 mg / L.
また、滞留後の汚泥のリン酸態リン濃度（以下、滞留後リン酸態リン濃度とする。）は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、４５ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは、８０ｍｇ／Ｌ以上、例えば、２００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは、１００ｍｇ／Ｌ以下である。 Further, the phosphoric acid phosphorus concentration of the sludge after the retention (hereinafter referred to as the phosphoric acid phosphorus concentration after the retention) is, for example, 45 mg / L or more, preferably 80 mg / L, per unit volume (1 L) of the sludge. As described above, for example, the dose is 200 mg / L or less, preferably 100 mg / L or less.
また、滞留後の汚泥において、アンモニウムイオンの含有割合は、リン酸イオン１ｍｏｌに対して、例えば、０．５ｍｏｌ以上、好ましくは、０．９ｍｏｌ以上、例えば、５．０ｍｏｌ以下、好ましくは、３．５ｍｏｌ以下である。 Further, in the sludge after the retention, the content ratio of ammonium ions is, for example, 0.5 mol or more, preferably 0.9 mol or more, for example, 5.0 mol or less, preferably 3. mol, per 1 mol of phosphate ions. 5 mol or less.
また、滞留後の汚泥において、固体成分の平均二次粒子径は、例えば、１μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上、例えば、４００μｍ以下、好ましくは、１００μｍ以下である。 In the sludge after the retention, the average secondary particle diameter of the solid component is, for example, 1 μm or more, preferably 5 μm or more, for example, 400 μm or less, and preferably 100 μm or less.
次いで、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加する（マグネシウム添加工程）。 Next, a magnesium salt is added to the sludge after the retention (magnesium addition step).
マグネシウム塩としては、例えば、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などが挙げられ、好ましくは、塩化マグネシウムなどが挙げられる。 Examples of the magnesium salt include magnesium chloride (MgCl 2 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), magnesium oxide (MgO) and the like, preferably magnesium chloride and the like. Can be
マグネシウム塩の添加割合は、滞留後の汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、５０ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは、６０ｍｇ／Ｌ以上、例えば、４００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは、１００ｍｇ／Ｌ以下である。 The addition ratio of the magnesium salt is, for example, 50 mg / L or more, preferably 60 mg / L or more, for example, 400 mg / L or less, preferably 100 mg / L or less per unit volume (1 L) of the sludge after the retention. .
また、マグネシウム塩の添加割合は、汚泥中のリン酸態リン１ｍｏｌに対して、例えば、０．９ｍｏｌ以上、好ましくは、１．０ｍｏｌ以上、例えば、１．５ｍｏｌ以下、好ましくは、１．２ｍｏｌ以下である。 The addition ratio of the magnesium salt is, for example, 0.9 mol or more, preferably 1.0 mol or more, for example, 1.5 mol or less, preferably 1.2 mol or less, based on 1 mol of phosphoric acid phosphorus in the sludge. It is.
また、マグネシウム添加工程における温度の範囲は、上記の滞留温度の範囲と同一である。マグネシウム塩添加後の汚泥のｐＨは、例えば、８．０以上、好ましくは、８．５以上、例えば、１０．０以下、好ましくは、９．５以下である。 Further, the range of the temperature in the magnesium addition step is the same as the range of the above-mentioned residence temperature. The pH of the sludge after the addition of the magnesium salt is, for example, 8.0 or more, preferably 8.5 or more, for example 10.0 or less, and preferably 9.5 or less.
なお、マグネシウム添加工程は、好ましくは、ｐＨ調整剤により汚泥のｐＨを調整することなく、滞留工程に連続して実施される。 Note that the magnesium addition step is preferably performed continuously to the residence step without adjusting the pH of the sludge with a pH adjuster.
滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加すると、下記化学式（２）に示すように、リン酸イオン（ＰＯ４ ３−）と、アンモニウムイオン（ＮＨ４ ＋）と、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）とが反応して、ＭＡＰが生成し、結晶として沈殿する。
化学式（２）：
The addition of magnesium salts in the sludge after residence, as shown in the following chemical formula (2), and phosphate ions (PO 4 3-), and ammonium ions (NH 4 +), magnesium ions (Mg 2+) and the reaction As a result, MAP is generated and precipitated as crystals.
Chemical formula (2):
ＭＡＰ結晶の平均二次粒子径は、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、１００μｍ以上、例えば、２０００μｍ以下、好ましくは、１０００μｍ以下である。 The average secondary particle diameter of the MAP crystal is, for example, 10 μm or more, preferably 100 μm or more, for example, 2000 μm or less, and preferably 1000 μm or less.
ＭＡＰ結晶の生成割合は、汚泥の単位体積（１Ｌ）当たり、例えば、２００ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは、３００ｍｇ／Ｌ以上、例えば、１０００ｍｇ／Ｌ以下、好ましくは、８００ｍｇ／Ｌ以下である。 The generation rate of the MAP crystals is, for example, 200 mg / L or more, preferably 300 mg / L or more, for example, 1000 mg / L or less, preferably 800 mg / L or less per unit volume (1 L) of sludge.
その後、汚泥からＭＡＰ結晶を、公知の分離方法（例えば、重力沈降、液体サイクロンなど）により分離して回収する。 Thereafter, the MAP crystals are separated and recovered from the sludge by a known separation method (for example, gravity sedimentation, liquid cyclone, etc.).
なお、ＭＡＰ結晶が分離された汚泥には、微細化された固形成分、固形成分から溶出した有機物、残留するアンモニウムイオンおよびリン酸イオンなどが含有されている。そのため、ＭＡＰ結晶が分離された汚泥は、好ましくは、公知の汚水処理施設に搬送され、生物学的処理される。 The sludge from which the MAP crystals have been separated contains finely divided solid components, organic substances eluted from the solid components, residual ammonium ions and phosphate ions, and the like. Therefore, the sludge from which the MAP crystals have been separated is preferably conveyed to a known sewage treatment facility and subjected to biological treatment.
２．汚水処理施設
このようなリンの回収方法は、例えば、図１に示すように、リン回収設備の一例としての汚水処理施設１により連続的に実施される。
2. Sewage treatment facility Such a phosphorus recovery method is continuously implemented by a
汚水処理施設１は、し尿系汚水（有機性汚水）を生物学的脱窒法により処理するし尿処理施設であって、主処理ライン２と、リン回収ライン３とを備えている。なお、以下では、し尿系汚水を単に汚水として記載する。
The
主処理ライン２は、生物処理ユニット５と、固液分離器の一例としての固液分離ユニット６と、返送汚泥管７とを備えている。
The
生物処理ユニット５は、生物処理槽の一例としての硝化槽８および脱窒槽９と、汚水供給管１０と、凝集剤供給管１１と、第１連結管１２と、第２連結管１４とを備えている。
The
硝化槽８には、ポンプ１３が設けられている。ポンプ１３は、硝化槽８内に空気（酸素）を供給するように構成されている。脱窒槽９は、硝化槽８に対して、汚水の搬送方向の下流側に配置されている。
The
汚水供給管１０は、汚水を硝化槽８に供給する配管である。汚水供給管１０の上流端部は、汚水を貯留する汚水貯留槽（図示せず）に接続され、汚水供給管１０の下流端部は、硝化槽８に接続されている。
The
凝集剤供給管１１は、凝集剤を脱窒槽９に供給する配管である。凝集剤供給管１１の上流端部は、凝集剤を貯留する凝集剤貯留槽（図示せず）に接続され、凝集剤供給管１１の下流端部は、脱窒槽９に接続されている。
The
第１連結管１２は、硝化槽８と脱窒槽９とを連結する配管である。第１連結管１２の上流端部は、硝化槽８に接続され、第１連結管１２の下流端部は、脱窒槽９に接続されている。
The
第２連結管１４は、脱窒槽９と固液分離ユニット６とを連結する配管である。第２連結管１４の上流端部は、脱窒槽９に接続され、第２連結管１４の下流端部は、固液分離槽１５（後述）に接続されている。
The
固液分離ユニット６は、脱窒槽９に対して下流側に配置されている。固液分離ユニット６は、固液分離槽１５と、分離膜１６と、処理水排出管１７とを備えている。
The solid-
分離膜１６は、固液分離槽１５内に収容されている。分離膜１６としては、例えば、多孔質構造を有する公知の分離膜が挙げられ、より具体的には、有機材料（例えば、セルロース系ポリマー、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリアクリロニトリルなど）から形成される有機膜、無機材料（例えば、セラミックス、カーボン、ガラスなど）から形成される無機膜などが挙げられる。
The
処理水排出管１７は、固液分離ユニット６によって分離された処理水を排出する配管である。処理水排出管１７の上流端部は、固液分離ユニット６に接続されている。
The treated
返送汚泥管７は、固液分離ユニット６によって分離された汚泥を、固液分離ユニット６から生物処理ユニット５に返送する配管である。返送汚泥管７の上流端部は、固液分離槽１５に接続され、返送汚泥管７の下流端部は、汚水供給管１０に接続されている。
The
リン回収ライン３は、分岐管２０と、アルカリ処理ユニット２１と、滞留ユニット２２と、リン回収ユニット２３と、合流管３３とを備えている。
The
分岐管２０は、固液分離ユニット６からの汚泥の一部が流入する配管である。分岐管２０の上流端部（汚泥の搬送方向における上流端部）は、返送汚泥管７の途中に接続されている。これにより、分岐管２０は、返送汚泥管７から分岐している。また、分岐管２０の下流端部は、アルカリ処理槽２５（後述）に接続されている。
The
アルカリ処理ユニット２１は、アルカリ処理槽２５と、アルカリ供給管２６と、第１搬送管２７とを備えている。
The
アルカリ処理槽２５は、汚泥にアルカリ剤を添加するように構成されている。
The
アルカリ供給管２６は、アルカリ剤をアルカリ処理槽２５に供給する配管である。アルカリ供給管２６の上流端部は、アルカリ剤を貯留するアルカリ剤貯留槽（図示せず）に接続され、アルカリ供給管２６の下流端部は、アルカリ処理槽２５に接続されている。
The
第１搬送管２７は、アルカリ処理槽２５と滞留槽２８（後述）とを連結する配管である。第１搬送管２７の上流端部は、アルカリ処理槽２５に接続され、第１搬送管２７の下流端部は、滞留槽２８（後述）に接続されている。
The
滞留ユニット２２は、滞留槽２８と、第２搬送管２９とを備えている。
The stay unit 22 includes a
滞留槽２８は、アルカリ処理槽２５に対して、汚泥の搬送方向の下流側に配置されている。また、滞留槽２８の内容積は、アルカリ処理槽２５の内容積に対して、例えば、０．２５倍以上、好ましくは、１．５倍以上、さらに好ましくは、２０倍以上、例えば、２００倍以下、好ましくは、１００倍以下、さらに好ましくは、７１倍以下である。
The
第２搬送管２９は、滞留槽２８とリン反応槽３０（後述）とを連結する配管である。第２搬送管２９の上流端部は、滞留槽２８に接続され、第２搬送管２９の下流端部は、リン反応槽３０（後述）に接続されている。
The
リン回収ユニット２３は、リン反応槽３０と、マグネシウム供給管３１と、第３搬送管３５と、分離器３４と、リン回収管３２と、返送管の一例としての合流管３３とを備えている。
The
リン反応槽３０は、滞留槽２８に対して、汚泥の搬送方向の下流側に配置されている。
The
マグネシウム供給管３１は、マグネシウム塩をリン反応槽３０に供給する配管である。マグネシウム供給管３１の上流端部は、マグネシウム塩を貯留するマグネシウム貯留槽（図示せず）に接続され、マグネシウム供給管３１の下流端部は、リン反応槽３０に接続されている。
The
第３搬送管３５は、リン反応槽３０と分離器３４とを連結する配管である。第３搬送管３５の上流端部は、リン反応槽３０に接続され、第３搬送管３５の下流端部は、分離器３４に接続されている。
The
分離器３４は、液体中にけん濁する固体と液体とを分離する公知の装置であって、例えば、重力により固体と液体とを分離する重力沈降装置や、遠心力により固体と液体とを分離する液体サイクロンなどが挙げられる。
The
リン回収管３２は、分離器３４により分離されたＭＡＰ結晶を排出する配管である。リン回収管３２の上流端部は、分離器３４に接続されている。
The
合流管３３は、分離器３４によりＭＡＰ結晶が分離された汚泥を搬送する配管である。合流管３３の上流端部は、分離器３４に接続され、合流管３３の下流端部は、返送汚泥管７に接続されている。これによって、リン回収ライン３は、返送汚泥管７から分岐された後、アルカリ処理ユニット２１、滞留ユニット２２およびリン回収ユニット２３を経て、返送汚泥管７に合流されている。また、リン回収ライン３は、分岐管２０と、アルカリ処理槽２５と、滞留槽２８と、リン反応槽３０と、分離器３４と、合流管３３とを、汚泥の搬送方向の上流から下流に順に備えている。
The
次に、汚水処理施設１における汚水処理動作について説明する。
Next, a sewage treatment operation in the
汚水処理施設１では、まず、汚水供給管１０を介して供給される汚水と、返送汚泥管７を介して返送される返送汚泥（後述）とが混合される。
In the
汚水の流速は、例えば、５ｍ３／日以上、好ましくは、１０ｍ３／日以上、例えば、６００ｍ３／日以下、好ましくは、５００ｍ３／日以下である。 The flow rate of the sewage is, for example, 5 m 3 / day or more, preferably 10 m 3 / day or more, for example, 600 m 3 / day or less, and preferably 500 m 3 / day or less.
返送汚泥の流速は、例えば、２５ｍ３／日以上、好ましくは、５０ｍ３／日以上、例えば、６０００ｍ３／日以下、好ましくは、５０００ｍ３／日以下である。 The flow rate of the returned sludge is, for example, 25 m 3 / day or more, preferably 50 m 3 / day or more, for example, 6000 m 3 / day or less, and preferably 5000 m 3 / day or less.
そして、返送汚泥と混合された汚水は、硝化槽８に供給され、硝化槽８において、ばっ気されて、生物学的に硝化される。これによって、硝化処理液が調製される。
Then, the sewage mixed with the returned sludge is supplied to the
次いで、硝化処理液は、第１連結管１２を介して、硝化槽８から脱窒槽９に送られる。そして、硝化処理液は、脱窒槽９において、無酸素状態に維持されて、生物学的に脱窒される。これによって、脱窒処理液が調製される。つまり、汚水は、硝化槽８および脱窒槽９において生物処理され、脱窒処理液は、硝化槽８および脱窒槽９において生物処理された有機性汚水である。
Next, the nitrification treatment liquid is sent from the
また、脱窒槽９には、上記の凝集剤が、凝集剤供給管１１を介して、一定の添加速度で供給されている。
Further, the above-mentioned coagulant is supplied to the
これにより、脱窒処理液中の汚濁物質（例えば、リン、色度成分など）が、凝集汚泥（し尿処理凝集汚泥）として沈殿する。 As a result, pollutants (eg, phosphorus, chromaticity components, etc.) in the denitrification treatment liquid precipitate as coagulated sludge (coagulated sludge treated with human waste).
次いで、凝集剤が添加された脱窒処理液は、第２連結管１４を介して、固液分離槽１５へ送られる。なお、脱窒処理液には、水と、汚泥とが含有されており、汚泥には、活性汚泥および凝集汚泥が含有されている。
Next, the denitrification treatment liquid to which the coagulant has been added is sent to the solid-
そして、その脱窒処理液は、固液分離槽１５内において、分離膜１６により、汚泥と処理水とに固液分離される。
Then, the denitrification treatment liquid is solid-liquid separated into sludge and treated water by the
そして、処理水は、固液分離ユニット６から処理水排出管１７を介して排出される。処理水の排出速度は、例えば、７ｍ３／日以上８４０ｍ３／日以下である。また、汚泥は、固液分離ユニット６から返送汚泥管７を介して排出される。
Then, the treated water is discharged from the solid-
その後、汚泥は、返送汚泥管７と分岐管２０との分岐部分において、返送汚泥管７に流入する返送汚泥と、分岐管２０に流入するリン回収処理対象汚泥（以下、対象汚泥とする。）とに分割される。
Thereafter, the sludge is returned to the
そして、対象汚泥は、分岐管２０を介して、アルカリ処理槽２５に流入する。つまり、リン回収ライン３は、固液分離ユニット６からの汚泥の一部が流入する。
Then, the target sludge flows into the
そして、対象汚泥には、アルカリ処理槽２５において、上記のアルカリ剤が、アルカリ供給管２６を介して、所定の添加速度で供給される。
Then, the above-mentioned alkali agent is supplied to the target sludge at a predetermined addition rate through an
これによって、対象汚泥のｐＨが、上記のアルカリ剤の添加直後の汚泥のｐＨの範囲に調整される。 Thereby, the pH of the target sludge is adjusted to the pH range of the sludge immediately after the addition of the alkaline agent.
また、対象汚泥は、ｐＨが調製された後、アルカリ処理槽２５において滞留される。アルカリ処理槽２５における対象汚泥の滞留時間（水理学的滞留時間：ＨＲＴ）の範囲は、上記の一次滞留工程における滞留時間の範囲と同一である。なお、水理学的滞留時間は、容積を流入水量で除した水量としての滞留時間であり、具体的には、（アルカリ処理槽２５の内容積）／（対象汚泥の流速）により算出できる。
The target sludge is retained in the
なお、アルカリ処理槽２５において、対象汚泥の温度の範囲は、上記の滞留温度の範囲と同一である。
In the
次いで、対象汚泥は、第１搬送管２７を介して、アルカリ処理槽２５から流出し、滞留槽２８に流入する。
Next, the target sludge flows out of the
そして、対象汚泥は、滞留槽２８において滞留される。
Then, the target sludge is accumulated in the
滞留槽２８における対象汚泥の滞留時間（水理学的滞留時間：ＨＲＴ）の範囲は、上記の二次滞留工程における滞留時間の範囲と同一である。 The range of the residence time of the target sludge in the retention tank 28 (hydraulic residence time: HRT) is the same as the range of the residence time in the above-mentioned secondary retention step.
なお、アルカリ処理槽２５での滞留時間と、滞留槽２８での滞留時間との総和の範囲が、上記の滞留工程の滞留時間の範囲と同一である。
The range of the sum of the residence time in the
滞留槽２８での滞留時において、対象汚泥のｐＨは、滞留時間の経過に伴なって徐々に低下し、上記の滞留工程における汚泥のｐＨの範囲に維持される。なお、滞留槽２８における対象汚泥の温度の範囲は、上記の滞留温度の範囲と同一である。
At the time of residence in the
これによって、対象汚泥の固体成分から、アンモニウムイオンとリン酸イオンとが、対象汚泥の液体成分中に溶出する。 Thereby, ammonium ions and phosphate ions are eluted from the solid components of the target sludge into the liquid components of the target sludge.
また、対象汚泥の固体成分が微細化されるとともに、対象汚泥中の有機性窒素が、アンモニア性窒素などの無機態窒素に低分子化される。 In addition, the solid component of the target sludge is miniaturized, and the organic nitrogen in the target sludge is reduced to a low molecular weight inorganic nitrogen such as ammonia nitrogen.
次いで、対象汚泥は、滞留槽２８を通過して、第２搬送管２９を介して排出される。なお、第２搬送管２９から排出される対象汚泥において、アンモニア性窒素の範囲は、上記の滞留後アンモニア性窒素と同一であり、リン酸態リンの範囲は、上記の滞留後リン酸態リンの範囲と同一である。
Next, the target sludge passes through the
その後、対象汚泥は、リン反応槽３０に流入する。そして、対象汚泥には、リン反応槽３０において、マグネシウム供給管３１を介して、上記のマグネシウム塩が所定の添加速度で供給される。つまり、リン反応槽３０では、汚泥にマグネシウム塩が添加される。
Thereafter, the target sludge flows into the
これにより、上記化学式（２）に示すように、ＭＡＰが生成し、結晶として沈殿する。そして、ＭＡＰ結晶を含有する対象汚泥は、リン反応槽３０から、第３搬送管３５を介して、分離器３４に搬送される。その後、ＭＡＰ結晶は、分離器３４において、対象汚泥から分離されて、リン回収管３２を介して回収される。
Thereby, as shown in the above chemical formula (2), MAP is generated and precipitated as crystals. Then, the target sludge containing the MAP crystal is transported from the
なお、ＭＡＰ結晶が分離された対象汚泥は、分離器３４から、合流管３３を介して、返送汚泥管７に返送される。つまり、合流管３３は、返送汚泥管７および汚水供給管１０を介して、リン反応槽３０を通過した汚泥を、生物処理ユニット５に返送している。よって、リン回収ライン３は、固液分離ユニット６から生物処理ユニット５に汚泥を返送している。
The target sludge from which the MAP crystals have been separated is returned from the
３．作用効果
本実施形態では、汚泥にアルカリ剤を、汚泥のｐＨが１１．０以上となるように添加した後、汚泥のｐＨを８．４以上に維持して、３０時間以上滞留させるので、汚泥中に窒素成分とリン成分との両方をバランスよく溶出させることができる。
3. Action and Effect In the present embodiment, the sludge is added to the sludge so that the pH of the sludge becomes 11.0 or more, and then the sludge is maintained at a pH of 8.4 or more and retained for 30 hours or more. Both the nitrogen component and the phosphorus component can be eluted in a well-balanced manner.
そのため、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加すると、窒素成分、リン成分およびマグネシウム塩が反応して、ＭＡＰが生成し、結晶として沈殿する。その結果、ＭＡＰ結晶を効率よく回収できる。 Therefore, when the magnesium salt is added to the sludge after the retention, the nitrogen component, the phosphorus component, and the magnesium salt react to generate MAP and precipitate as crystals. As a result, MAP crystals can be efficiently collected.
また、アルカリ剤の添加時において、汚泥のｐＨが１３．０以下であるので、アルカリ剤の添加量の低減を図ることができ、かつ、滞留終了時（滞留時間経過時）における汚泥のｐＨを１０．５以下に容易に調整できる。滞留終了時における汚泥のｐＨが１０．５以下であると、マグネシウム塩を添加したときに、ＭＡＰ結晶を効率よく生成でき、ＭＡＰ結晶の生成量の向上を図ることができる。 In addition, since the pH of the sludge is 13.0 or less when the alkali agent is added, the amount of the alkali agent to be added can be reduced, and the pH of the sludge at the end of the residence time (when the residence time has elapsed) is reduced. It can be easily adjusted to 10.5 or less. If the pH of the sludge at the end of the retention is 10.5 or less, MAP crystals can be efficiently generated when the magnesium salt is added, and the amount of MAP crystals generated can be improved.
また、汚泥の滞留時間が１４４時間以下であるので、滞留時における汚泥のｐＨを８．４以上に確実に維持でき、汚泥中に溶出した窒素成分およびリン成分が分解することを抑制でき、ひいては、ＭＡＰ結晶の生成量の向上を確実に図ることができる。 Further, since the residence time of the sludge is 144 hours or less, the pH of the sludge during the residence can be reliably maintained at 8.4 or more, and the decomposition of the nitrogen component and the phosphorus component eluted in the sludge can be suppressed. In addition, it is possible to surely improve the generation amount of the MAP crystal.
また、汚泥を５０℃未満で滞留させる。そのため、汚泥中に溶出した窒素成分が遊離アンモニアとして放散することを抑制でき、汚泥中における窒素成分の濃度の低下を抑制することができる。 In addition, sludge is kept at less than 50 ° C. Therefore, it is possible to suppress the nitrogen component eluted in the sludge from radiating as free ammonia, and to suppress a decrease in the concentration of the nitrogen component in the sludge.
また、汚泥を２０℃以上で滞留させるので、汚泥を滞留させる工程において、汚泥のｐＨをＭＡＰ結晶の回収に適した値（つまり、滞留終了時における、汚泥のｐＨの上記上限以下）まで低下させることができ、かつ、汚泥から窒素成分とリン成分との両方を確実に溶出させることができる。 In addition, since the sludge is retained at 20 ° C. or more, in the step of retaining the sludge, the pH of the sludge is reduced to a value suitable for the recovery of the MAP crystal (that is, the pH of the sludge at the end of the retention is not more than the upper limit). And both the nitrogen component and the phosphorus component can be reliably eluted from the sludge.
その結果、汚泥中において、窒素成分およびリン成分の両方の濃度を十分に確保することができ、ＭＡＰ結晶の生成量の向上をより一層確実に図ることができる。 As a result, in the sludge, both the concentration of the nitrogen component and the concentration of the phosphorus component can be sufficiently ensured, and the generation amount of the MAP crystal can be more reliably improved.
汚水処理施設１では、図１に示すように、アルカリ処理槽２５において、汚泥にアルカリ剤を、汚泥のｐＨが１１．０以上１３．０以下となるように添加することができ、その後、滞留槽２８において、汚泥のｐＨを８．４以上１３．０未満に維持して、３０時間以上１４４時間以下滞留させることができる。
In the
そのため、アルカリ剤の添加量の低減を図ることができながら、汚泥中に窒素成分とリン成分との両方をバランスよく溶出させることができる。 Therefore, both the nitrogen component and the phosphorus component can be eluted in the sludge in a well-balanced manner while reducing the amount of the alkaline agent added.
そして、リン反応槽３０において、滞留後の汚泥にマグネシウム塩を添加することで、ＭＡＰ結晶を効率よく回収することができる。
Then, in the
また、合流管３３が、リン反応槽３０を通過した汚泥を生物処理ユニット５に返送するので、ＭＡＰ結晶が回収された後の汚泥を効率よく処理できる。
Further, since the
また、滞留槽２８の内容積は、アルカリ処理槽２５の内容積に対して、２０倍以上１００倍以下である。そのため、アルカリ処理槽２５において、汚泥にアルカリ剤を添加したときに、汚泥のｐＨを確実に１１．０以上とすることができ、滞留槽２８において、汚泥の滞留時間を確実に確保することができる。その結果、汚泥中に窒素成分とリン成分とをより一層確実に溶出させることができる。
The internal volume of the
４．変形例
上記の実施形態では、汚水処理施設１は１つの滞留槽２８を備えているが、これに限定されない。対象汚泥の滞留時間が上記の範囲内であれば、汚水処理施設１は、複数の滞留槽を備えていてもよい。この場合、複数の滞留槽は、アルカリ処理槽２５とリン反応槽３０との間において、汚泥の搬送方向に並ぶように配置される。そして、対象汚泥が、複数の滞留槽において順次滞留される。
4. Modified Example In the above embodiment, the
また、汚水処理施設１は、し尿処理施設であるが、これに限定されず、汚水処理施設１は、下水処理場であってもよい。汚水処理施設１が下水処理施設である場合、汚水処理施設１の主処理ライン２は、図１において仮想線で示すように、反応タンク４１と、凝集タンク４２と、沈殿池４３とを備えている。なお、汚水処理施設１は、上記実施形態と同様に、リン回収ライン３を備えている。
In addition, the
そのような汚水処理施設１（下水処理施設）では、下水道からの下水（有機性汚水）が、反応タンク４１において、活性汚泥法により処理される。その後、下水は、反応タンク４１から凝集タンク４２に送られ、上記の凝集剤が添加される。これにより、下水中の汚濁物質（例えば、リン、色度成分など）が、凝集汚泥（下水凝集汚泥）として沈殿する。次いで、下水は、凝集タンク４２から沈殿池４３に送られ、下水に含まれる汚泥（活性汚泥および凝集汚泥）を重力沈降させる。
In such a sewage treatment facility 1 (sewage treatment facility), sewage (organic sewage) from sewage is treated in a reaction tank 41 by an activated sludge method. Thereafter, the sewage is sent from the reaction tank 41 to the
その後、沈殿した汚泥は、沈殿池４３から返送汚泥管７に排出され、返送汚泥管７と分岐管２０との分岐部分において、反応タンク４１に返送される返送汚泥と、リン回収ライン３に流入する対象汚泥とに分割される。そして、対象汚泥は、リン回収ライン３において上記と同様にして処理され、ＭＡＰ結晶が回収される。
Thereafter, the settled sludge is discharged from the
上記の実施形態では、リン回収ライン３が、主処理ライン２の返送汚泥管７から分岐されているが、これに限定されない。例えば、リン回収ライン３は、上流端部が固液分離ユニット６に接続され、下流端部が汚水供給管１０に接続されていてもよい。より具体的には、リン回収ライン３の分岐管２０の上流端部が固液分離ユニット６に接続され、リン回収ライン３の合流管３３の下流端部が汚水供給管１０に接続される。
In the above embodiment, the
これら変形例によっても、上記の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 According to these modifications, the same operation and effect as those of the above embodiment can be obtained.
これら実施形態および変形例は、適宜組み合わせることができる。 These embodiments and modified examples can be appropriately combined.
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されない。以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」として定義されている数値）または下限値(「以上」、「未満」として定義されている数値）に代替することができる。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Specific numerical values such as the mixing ratio (content ratio), physical property values, and parameters used in the following description are those corresponding to the mixing ratios (content ratio) described in the above-mentioned “Embodiments for Carrying Out the Invention”. ), Physical property values, parameters, etc., can be replaced by the upper limit value (a numerical value defined as “below”) or the lower limit value (a numerical value defined as “above” or “less than”).
以下において記載される汚泥の性状は、以下の通り測定した。
＜ｐＨ＞
ＪＩＳ Ｋ ０１０２：２０１３ １２．１ ガラス電極法に準拠して測定した。
＜浮遊物質濃度（ＳＳ）＞
ＪＩＳ Ｋ ０１０２：２０１３ １４．１ 懸濁物質に準拠して測定した。
＜浮遊物濃度の強熱減量（ＶＳＳ）＞
ＪＩＳ Ｋ ０１０２：２０１３ １４．５ 強熱減量に準拠して測定した。
＜ケルダール窒素（ｋｊ−Ｎ）＞
ＪＩＳ Ｋ ０１０２：２０１３ ４４． 有機体窒素に準拠して測定した。
＜アンモニア性窒素濃度（ＮＨ４−Ｎ）＞
ＪＩＳ Ｋ ０１０２：２０１３ ４２．４ イオン電極法に準拠して測定した。
＜リン酸態リン濃度（ＰＯ４−Ｐ）＞
ＪＩＳ Ｋ ０１０２：２０１３ ４６．１．１ モリブデン青吸光光度法に準拠して測定した。
The properties of the sludge described below were measured as follows.
<PH>
Measured according to JIS K 0102: 2013 12.1 glass electrode method.
<Concentration of suspended solids (SS)>
It was measured according to JIS K 0102: 2013 14.1 Suspended substances.
<Ignition loss (VSS) of suspended matter concentration>
Measured according to JIS K 0102: 2013 14.5 Loss on ignition.
<Kjeldahl nitrogen (kj-N)>
JIS K 0102: 2013 44. Measured according to organic nitrogen.
<Ammonia nitrogen concentration (NH 4 -N)>
Measured according to JIS K 0102: 2013 42.4 ion electrode method.
<Phosphorus Santai phosphorus concentration (PO 4 -P)>
Measured according to JIS K 0102: 2013 46.1.1 Molybdenum blue absorption spectrophotometry.
実施例１
汚泥Ａ２０００ｍｌに、２４質量％水酸化ナトリウム水溶液（アルカリ溶液）を、水酸化ナトリウム換算（アルカリ剤換算）で、汚泥１Ｌに対する添加割合が１．７３ｇ（１．７３ｇ／Ｌ）となるように、７．２ｇ添加した（添加工程）。なお、汚泥（汚泥Ａ〜Ｄ）の性状（ｐＨおよび各成分の濃度）を表１に示す。汚泥Ａ〜Ｄは、し尿処理汚泥であり、し尿処理凝集汚泥およびし尿処理余剰汚泥を含有していた。
Example 1
To 2000 ml of sludge, a 24 mass% aqueous solution of sodium hydroxide (alkali solution) was added in an amount of 1.73 g (1.73 g / L) to 1 L of sludge in terms of sodium hydroxide (calculated as an alkali agent). .2 g (addition step). Table 1 shows the properties (pH and concentration of each component) of the sludge (sludge A to D). Sludges A to D were night soil treated sludge, and contained night soil treated coagulated sludge and night soil treated excess sludge.
次いで、アルカリ剤が添加された汚泥を、アルカリ剤の添加から１９２時間、３０℃で滞留させた（滞留工程）。そして、表２に示す各滞留時間において、汚泥の性状（ｐＨ、アンモニア性窒素濃度（ＮＨ４−Ｎ）およびリン酸態リン濃度（ＰＯ４−Ｐ））を測定した。その結果を、表２、図２および図３に示す。 Next, the sludge to which the alkaline agent was added was retained at 30 ° C. for 192 hours from the addition of the alkaline agent (retention step). In each dwell time shown in Table 2 were measured properties of sludge (pH, ammonia nitrogen concentration (NH 4 -N) and phosphorus Santai phosphorus concentration (PO 4 -P)). The results are shown in Table 2, FIG. 2 and FIG.
また、表３に示す各滞留時間において、汚泥の一部（１００ｍｌ）を採取し、その汚泥に塩化マグネシウム（マグネシウム塩）を、添加割合が８０ｍｇ／Ｌとなるように添加した。 At each residence time shown in Table 3, a part (100 ml) of the sludge was collected, and magnesium chloride (magnesium salt) was added to the sludge so that the addition ratio became 80 mg / L.
これにより、汚泥中において、ＭＡＰが生成した。 Thereby, MAP was generated in the sludge.
その後、ＭＡＰを含有する汚泥を、ＪＩＳ標準ふるい（公称目開き ３８μｍ）により、汚泥とＭＡＰとに分離して、ＭＡＰを得た。また、ＭＡＰ生成後の汚泥の性状について測定し、リン除去率およびリン除去量を算出した。その結果を表３に示す。なお、表３では、マグネシウム塩の添加前の汚泥を、Ｍｇ添加前として示し、ＭＡＰ生成後の汚泥を、ＭＡＰ生成後として示す。 Thereafter, the MAP-containing sludge was separated into sludge and MAP by a JIS standard sieve (38 μm nominal opening) to obtain MAP. In addition, the properties of the sludge after MAP generation were measured, and the phosphorus removal rate and phosphorus removal amount were calculated. Table 3 shows the results. In Table 3, the sludge before the addition of the magnesium salt is shown as before the addition of Mg, and the sludge after the MAP generation is shown as after the MAP generation.
なお、リン除去率は、下記式（１）により算出された。
式（１）：
リン除去率［質量％］＝｛１−（ＭＡＰ生成後のＰＯ４−Ｐ／マグネシウム塩添加前のＰＯ４−Ｐ）｝×１００
また、リン除去量は、下記式（２）により算出された。
式（２）：
リン除去量［ｍｇ／Ｌ］＝（マグネシウム塩添加前のＰＯ４−Ｐ）−（ＭＡＰ生成後のＰＯ４−Ｐ）
実施例２
汚泥Ａを汚泥Ｂ（表１参照）に変更したこと、および、２４質量％水酸化ナトリウム水溶液を、水酸化ナトリウム換算（アルカリ剤換算）で、汚泥１Ｌに対する添加割合が１．１８ｇ（１．１８ｇ／Ｌ）となるように、４．９１ｇ添加したこと以外は、実施例１と同様にして、ＭＡＰを得た。
In addition, the phosphorus removal rate was calculated by the following equation (1).
Equation (1):
Phosphorus removal rate [wt%] = {1- (PO 4 -P / magnesium salt prior to the addition of the PO 4 -P after MAP generation)} × 100
The phosphorus removal amount was calculated by the following equation (2).
Equation (2):
Phosphorus removal amount [mg / L] = (PO 4 -P before addition magnesium salt) - (PO 4 -P after MAP generation)
Example 2
The sludge A was changed to sludge B (see Table 1), and the addition ratio of a 24 mass% aqueous sodium hydroxide solution to 1 L of sludge was 1.18 g (1.18 g) in terms of sodium hydroxide (calculated as an alkali agent). / L) to obtain MAP in the same manner as in Example 1 except that 4.91 g was added.
なお、実施例１と同様に、実施例２、３および比較例１について、各滞留時間におけるアルカリ添加汚泥の性状を、表２、図２および図３に示す。 In addition, similarly to Example 1, about Example 2, 3 and Comparative Example 1, the property of the alkali added sludge in each residence time is shown in Table 2, FIG. 2, and FIG.
実施例３
汚泥Ａを汚泥Ｃ（表１参照）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、ＭＡＰを得た。
Example 3
MAP was obtained in the same manner as in Example 1 except that sludge A was changed to sludge C (see Table 1).
比較例１
２４質量％水酸化ナトリウム水溶液を０．７２ｇ／ｈの添加速度で、１０時間添加したこと以外は、実施例３と同様にして、ＭＡＰを得た。
Comparative Example 1
MAP was obtained in the same manner as in Example 3, except that a 24% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added at an addition rate of 0.72 g / h for 10 hours.
表２の実施例２および表３の実施例１より、汚泥を３０時間以上１４４時間以下、滞留させることで、アンモニア性窒素およびリン酸態リンを効果的に溶出させ、ＭＡＰ結晶をより確実に得ることができる旨、確認された。 From Example 2 of Table 2 and Example 1 of Table 3, by allowing sludge to stay for 30 hours or more and 144 hours or less, ammonia nitrogen and phosphoric acid phosphorus can be effectively eluted, and MAP crystals can be more reliably formed. It was confirmed that it could be obtained.
参考例１〜３
汚泥Ｂに、２４質量％水酸化ナトリウム水溶液を、水酸化ナトリウム換算（アルカリ剤換算）で、汚泥１Ｌに対する添加割合が表４に示す割合となるように添加した。
Reference Examples 1-3
To the sludge B, a 24% by mass aqueous solution of sodium hydroxide was added such that the ratio of addition to 1 L of the sludge was as shown in Table 4 in terms of sodium hydroxide (calculated as an alkali agent).
次いで、アルカリ剤が添加された汚泥を、アルカリ剤の添加から２４時間、７０℃で滞留させた。また、アルカリ剤の添加直後（５分経過後）、および、アルカリ剤の添加から２４時間経過後において、汚泥の性状（汚泥量、ｐＨ、ＮＨ４−ＮおよびＰＯ４−Ｐ）を測定した。その結果を、表４に示す。 Next, the sludge to which the alkali agent was added was retained at 70 ° C. for 24 hours from the addition of the alkali agent. In addition, the properties (sludge amount, pH, NH 4 —N and PO 4 —P) of the sludge were measured immediately after the addition of the alkali agent (after 5 minutes) and 24 hours after the addition of the alkali agent. Table 4 shows the results.
滞留温度が５０℃を超過する参考例１〜３（７０℃）は、滞留温度が３０℃である実施例２と比較して、滞留時間２４時間において、アンモニア性窒素濃度が低下することが確認された。 In Reference Examples 1 to 3 (70 ° C.) in which the retention temperature exceeds 50 ° C., it was confirmed that the ammonia nitrogen concentration decreased in a retention time of 24 hours as compared with Example 2 in which the retention temperature was 30 ° C. Was done.
参考例４〜６
汚泥Ｄ（表１参照）に、２４質量％水酸化ナトリウム水溶液を、水酸化ナトリウム換算（アルカリ剤換算）で、汚泥１Ｌに対する添加割合が７．２ｇ（７．２ｇ／Ｌ）となるように添加した。
Reference Examples 4 to 6
To the sludge D (see Table 1), a 24% by mass aqueous solution of sodium hydroxide was added so that the addition ratio to 1 L of sludge was 7.2 g (7.2 g / L) in terms of sodium hydroxide (in terms of alkali agent). did.
次いで、アルカリ剤が添加された汚泥を、アルカリ剤の添加から７２時間、表５に示す各温度で滞留させた。そして、アルカリ剤の添加から７２時間経過後における、アルカリ添加汚泥の性状（ｐＨ、ＮＨ４−ＮおよびＰＯ４−Ｐ）を測定した。その結果を、表５に示す。 Next, the sludge to which the alkali agent was added was retained at each temperature shown in Table 5 for 72 hours from the addition of the alkali agent. Then, properties (pH, NH 4 —N and PO 4 —P) of the alkali-added sludge 72 hours after the addition of the alkali agent were measured. Table 5 shows the results.
参考例４〜６では、滞留温度が低下するに従って、ＭＡＰ結晶の生成に効果のある範囲までｐＨが低下しない、あるいは、ＮＨ４−ＮやＰＯ４−Ｐ溶出量が低下することが確認された。 In Reference Examples 4 to 6, it was confirmed that as the residence temperature was lowered, the pH was not lowered to a range effective for the generation of MAP crystals, or the amount of NH 4 —N or PO 4 —P eluted was lowered. .
以上により、汚泥温度を２０℃以上５０℃未満で滞留させることで、ｐＨを効果的に低下させることができ、かつ、十分にリン成分を溶出させることができる旨、確認された。 From the above, it was confirmed that, by keeping the sludge temperature at 20 ° C. or more and less than 50 ° C., the pH can be effectively reduced and the phosphorus component can be sufficiently eluted.
１ 汚水処理施設
２ 主処理ライン
３ リン回収ライン
５ 生物処理ユニット
６ 固液分離ユニット
８ 硝化槽
９ 脱窒槽
２５ アルカリ処理槽
２８ 滞留槽
３０ リン反応槽
３３ 合流管
Claims (3)
前記アルカリ剤が添加された前記汚泥を滞留させる工程と、
滞留後の前記汚泥にマグネシウム塩を添加する工程と、を含み、
前記汚泥にアルカリ剤を添加する工程において、前記汚泥のｐＨが１１．０以上１３．０以下となるように、前記アルカリ剤を添加し、
前記汚泥を滞留させる工程において、
前記汚泥のｐＨを８．４以上１０．５以下に維持して、
前記汚泥を、３０時間以上１４４時間以下、前記汚泥の温度を２０℃以上５０℃未満で滞留させ、
前記汚泥中に窒素成分とリン成分とを溶出させることを特徴とする、リンの回収方法。 A step of adding an alkaline agent to the sludge after biological treatment in sewage treatment,
A step of retaining the sludge to which the alkaline agent has been added,
Adding a magnesium salt to the sludge after the residence,
In the step of adding an alkali agent to the sludge, the alkali agent is added so that the pH of the sludge is 11.0 or more and 13.0 or less ;
In the step of retaining the sludge,
Maintaining the pH of the sludge at 8.4 or more and 10.5 or less ,
The sludge is allowed to stay at a temperature of 20 ° C. or more and less than 50 ° C. for 30 hours or more and 144 hours or less ,
A method for recovering phosphorus, comprising eluting a nitrogen component and a phosphorus component into the sludge.
有機性汚水を生物処理する生物処理槽、および、前記生物処理槽において処理された前記有機性汚水を、汚泥と処理水とに固液分離する固液分離器を備える主処理ラインと、
前記固液分離器から前記生物処理槽に前記汚泥を返送するリン回収ラインと、を備え、
前記リン回収ラインは、前記汚泥の搬送方向の上流から下流に順に、
前記汚泥にアルカリ剤を添加するアルカリ処理槽と、
前記汚泥を滞留させて、前記汚泥中に窒素成分とリン成分とを溶出させる滞留槽と、
前記汚泥にマグネシウム塩を添加して、リン酸マグネシウムアンモニウムを生成するリン反応槽と、
生成したリン酸マグネシウムアンモニウムを、前記汚泥から分離、回収する分離器と、を備えることを特徴とする、リン回収設備。 It is a phosphorus collection facility which implements the phosphorus collection method according to claim 1 ,
A biological treatment tank for biologically treating organic wastewater, and a main treatment line including a solid-liquid separator for solid-liquid separation of the organic wastewater treated in the biological treatment tank into sludge and treated water;
A phosphorus recovery line for returning the sludge from the solid-liquid separator to the biological treatment tank,
The phosphorus recovery line, in order from upstream to downstream in the sludge transport direction,
An alkali treatment tank for adding an alkali agent to the sludge,
A residence tank that retains the sludge and elutes a nitrogen component and a phosphorus component in the sludge,
Adding a magnesium salt to the sludge, a phosphorus reaction tank for producing magnesium ammonium phosphate,
A separator for separating and recovering the generated magnesium ammonium phosphate from the sludge;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016003710A JP6649091B2 (en) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | Phosphorus recovery method and phosphorus recovery equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016003710A JP6649091B2 (en) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | Phosphorus recovery method and phosphorus recovery equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017124351A JP2017124351A (en) | 2017-07-20 |
| JP6649091B2 true JP6649091B2 (en) | 2020-02-19 |
Family
ID=59364945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016003710A Active JP6649091B2 (en) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | Phosphorus recovery method and phosphorus recovery equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6649091B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110615415B (en) * | 2019-09-27 | 2022-09-09 | 成都易态科技有限公司 | Sludge phosphorus treatment system and process |
| CN113800491B (en) * | 2020-06-15 | 2023-04-07 | 苏州崇越工程有限公司 | System and method for recovering phosphoric acid from mixed acid waste liquid |
| JP2022146403A (en) * | 2021-03-22 | 2022-10-05 | 三菱重工業株式会社 | Concentration measurement system, waste processing system, concentration measurement method, and waste processing method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3516309B2 (en) * | 1994-07-20 | 2004-04-05 | 株式会社荏原総合研究所 | Method and apparatus for treating phosphorus-containing organic wastewater |
| JP3526081B2 (en) * | 1994-07-29 | 2004-05-10 | 株式会社荏原総合研究所 | Organic wastewater treatment method and apparatus |
| JP2002316191A (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-29 | Ebara Corp | Method and apparatus for treating organic foul water |
| JP2002361280A (en) * | 2001-06-07 | 2002-12-17 | Kurabo Ind Ltd | Alkaline waste water treating apparatus for reducing quantity of organic sludge and method for reducing quantity of organic sludge |
| JP2004008843A (en) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | Method for treating organic waste water |
| JP5981096B2 (en) * | 2010-06-02 | 2016-08-31 | 日立造船株式会社 | Wastewater treatment method and apparatus |
-
2016
- 2016-01-12 JP JP2016003710A patent/JP6649091B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017124351A (en) | 2017-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7563373B2 (en) | Removal of phosphorous from wastewater | |
| JP6649091B2 (en) | Phosphorus recovery method and phosphorus recovery equipment | |
| CN106277419A (en) | The method and apparatus that a kind of ammonia nitrogen waste water processes | |
| CN109867415A (en) | A kind of energy-saving semiconductor new material GaAs production wastewater treatment process | |
| JP2021151654A (en) | Deodorization treatment system and organic matter treatment method | |
| JP5439439B2 (en) | Sludge treatment apparatus, phosphorus production method and sludge treatment method | |
| JP2010253428A (en) | Wastewater treatment apparatus and wastewater treatment method | |
| JP2016087584A (en) | Phosphorus recovery facility, and phosphorus recovery method | |
| JP2013119081A (en) | Treatment method and treatment apparatus for phosphorus-containing wastewater | |
| CN107572732B (en) | Sewage treatment system for hazardous waste treatment plant | |
| JP5929987B2 (en) | Biological treatment method and biological treatment apparatus | |
| CN107200436B (en) | Complex electroplating wastewater treatment method, treatment system and application | |
| JP3844347B2 (en) | Method and apparatus for removing and recovering phosphorus from organic wastewater | |
| JP5981096B2 (en) | Wastewater treatment method and apparatus | |
| KR101278475B1 (en) | Sludge Treatment Facility Combining Swirl Flow Type Inorganic Sludge Selective Discharge Device and Bioreactor | |
| CN101891287B (en) | Composite dephosphorizing coagulant for secondary effluent of sewage treatment plant and treatment method | |
| JP5091515B2 (en) | Sewage treatment method and sewage treatment apparatus | |
| CN106865868A (en) | The resource process for reclaiming and device of a kind of high salt high ammonia-nitrogen wastewater | |
| JP2000296399A (en) | Waste water treating apparatus | |
| JP2003071487A (en) | Method and apparatus for treating organic wastewater | |
| JP2002316191A (en) | Method and apparatus for treating organic foul water | |
| JPH05104090A (en) | Method for treating sewage or sludge and apparatus therefor | |
| JP6468958B2 (en) | Sludge dewatering method and sludge dewatering system | |
| JP2006122861A (en) | Apparatus for treating organic waste water | |
| JP2018079402A (en) | Sewage treatment system and sewage treatment method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181217 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190918 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191001 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191128 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200116 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6649091 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |