JP6687473B2 - リン回収方法及びリン回収装置 - Google Patents
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Description
本発明は、リン回収装置及びその運転方法に関し、特にし尿、浄化槽汚泥や農業集落排水汚泥などの有機汚泥を含有する有機性廃水の処理において用いるリン回収装置及びその運転方法に関する。
し尿、浄化槽汚泥や農業集落排水汚泥などの有機汚泥を含有する有機性廃水を処理する際に、肥料等として再利用可能なリンを回収することが行われており、し尿等を直接脱水する際に用いる濃縮機の分離水（以後「濃縮分離水」と略称することもある。）をリン原水として用いて、脱水汚泥の低含水率化及び減容化を達成しながら、リンを回収する方法が提案されている（特許文献１〜３）。
し尿、浄化槽汚泥、農業集落排水汚泥等の有機汚泥を直接脱水する処理設備において、リンを回収する場合には、リンを回収するための原液に質的変動があると、凝集剤などの薬注率、流量及び汚泥引き抜き量などの調整が必要になる。特に、し尿、浄化槽汚泥及び農業集落排水汚泥などは、処理設備に搬入される単位ごとに性状も異なり、特に浄化槽汚泥の場合や処理設備に搬入された後の貯留時間の長期化などにより腐敗することがあり、質的変動の要因が多く、リン原水として用いる濃縮分離水のＳＳが高くなることもある。特に腐敗汚泥の場合には、凝集剤が作用しにくく、未凝集汚泥や未反応のポリマーがリン原水中に混入することもある。濃縮分離水のＳＳが３００ｍｇ／Ｌを越えると、リン回収装置内で閉塞を起こすことがあり、リン原水としては不適切となる。
そこで、本発明は、リン原水の水質変動が生じてもリン回収装置の閉塞を起こさずに安定したリン回収運転を継続できる方法を提供することを目的とする。
本発明によれば下記態様のリン燐回収方法及びリン回収装置が提供される。
［１］有機汚泥に由来する凝集汚泥を濃縮して得られる濃縮分離水をリン原水として用いてリンを回収する方法であって、
当該有機汚泥、当該有機汚泥を破砕処理した破砕汚泥、当該破砕汚泥を除渣処理した除渣汚泥、当該除渣汚泥と余剰汚泥及び／又は外部汚泥を含む混合汚泥、当該混合汚泥又は当該除渣汚泥を凝集処理した凝集汚泥、当該凝集汚泥を濃縮分離した濃縮分離水、又はこれらの任意の組合せから選択される被検物の性状をモニタリングし、異常を検出した場合にリン回収装置を迂回するように当該濃縮分離水及び／又は当該リン原水の流路を切り換えることを特徴とするリン回収方法。
［２］前記被検物の性状は、導電率、ｐＨ、塩素イオン濃度、アルカリ度、もしくは明度及び彩度で示される黒色度、又はこれらの任意の組合せから選択される指標を用いてモニタリングすることを特徴とする、［１］に記載のリン回収方法。
［３］前記被検物が前記凝集汚泥及び／又は前記濃縮分離水である場合の性状は、導電率、ｐＨ、塩素イオン濃度、アルカリ度、ＳＳ、レーザー透過率、赤外線透過率、電磁波透過率、超音波透過率、もしくは明度及び彩度で示される黒色度、又はこれらの任意の組合せから選択される指標を用いてモニタリングすることを特徴とする、［１］に記載のリン回収方法。
［４］有機汚泥に由来する凝集汚泥を濃縮して得られる濃縮分離水をリン原水として用いてリンを回収する装置であって、
当該有機汚泥を受け入れる沈砂槽を有する受入槽、
当該有機汚泥を破砕した破砕汚泥を除渣して得られる除渣汚泥を貯留するか、又は当該除渣汚泥に余剰汚泥及び／又は外部汚泥を添加して、混合汚泥を形成する貯留槽、
当該混合汚泥又は当該除渣汚泥を凝集処理する凝集設備、
当該凝集汚泥を濃縮分離して濃縮分離水と濃縮汚泥とを形成する濃縮設備、
当該濃縮分離水を貯留し、リン原水とするリン原水槽、
当該リン原水槽の後段に設けられているリン回収装置、
当該受入槽からの有機汚泥を当該貯留槽に送る送液管、
当該貯留槽と当該凝集設備を接続する混合汚泥送液管、
当該凝集設備からの凝集汚泥を当該濃縮設備に送る凝集汚泥送液管、
当該濃縮設備からの濃縮分離水を当該リン原水槽に送る濃縮分離水送液管、
当該リン原水槽からのリン原水を当該リン回収装置に送るリン原水送液管、
当該濃縮分離液送液管から分岐して当該リン原水槽を迂回する迂回濃縮分離水送液管、
当該リン原水送液管から分岐して当該リン回収装置を迂回する迂回リン原水送液管、
当該濃縮分離水送液管及び当該迂回濃縮分離水送液管にそれぞれ設けられている濃縮分離水送液切り換え弁、
当該リン原水送液管及び当該迂回リン原水送液管にそれぞれ設けられているリン原水送液切り換え弁、
当該沈砂槽、当該送液管、当該混合汚泥送液管、当該凝集設備、当該凝集汚泥送液管、当該濃縮設備、もしくは当該濃縮分離水送液管又はこれらの任意の組合せに設けられている計測機器
を具備し、当該有機汚泥、当該混合汚泥、当該凝集汚泥、もしくは当該濃縮分離水、又はこれらの任意の組合せから選択される被検物の性状を当該計測機器によってモニタリングし、異常を検出した場合に当該濃縮分離水及び／又は当該リン原水がリン回収装置を迂回するように、当該濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は当該リン原水送液切り換え弁を作動させることを特徴とするリン回収装置。
［５］前記受入槽と前記貯留槽との間に設けられており、前記有機汚泥を破砕して破砕汚泥を形成する破砕手段と、
当該破砕手段からの破砕汚泥を前記貯留槽に送る破砕汚泥送液管と、
をさらに具備する、［４］に記載のリン回収装置。
［６］前記破砕汚泥送液管に設けられている前記破砕汚泥の性状をモニタリングする計測機器をさらに具備し、当該計測機器により前記破砕汚泥の異常を検出した場合に前記濃縮分離水及び／又は前記リン原水がリン回収装置を迂回するように、前記濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は前記リン原水送液切り換え弁を作動させる、［５］に記載のリン回収装置。
［７］前記受入槽と前記貯留槽との間に設けられており、前記し尿及び／又は浄化槽汚泥を除渣処理して除渣汚泥を形成する前処理設備と、
当該前処理設備からの除渣汚泥を前記貯留槽に送る除渣汚泥送液管と、
をさらに具備する、［４］に記載のリン回収装置。
［８］前記前処理設備又は前記除渣汚泥送液管に設けられている前記除渣汚泥の性状をモニタリングする計測機器をさらに具備し、当該計測機器により前記除渣汚泥の異常を検出した場合に前記濃縮分離水及び／又は前記リン原水がリン回収装置を迂回するように、前記濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は前記リン原水送液切り換え弁を作動させる、［７］に記載のリン回収装置。
［９］前記受入槽と前記貯留槽との間に、
前記有機汚泥を破砕して破砕汚泥を形成する破砕手段と、
当該破砕汚泥を除渣処理して除渣汚泥を形成する前処理設備と、
当該破砕手段からの破砕汚泥を当該前処理設備に送る破砕汚泥送液管と、
当該前処理設備からの除渣汚泥を前記貯留槽に送る除渣汚泥送液管と、
をさらに具備する、［４］に記載のリン回収装置。
［１０］前記破砕汚泥送液管、前記前処理設備、もしくは前記除渣汚泥送液管又はこれらの任意の組合せに設けられている計測機器をさらに具備し、当該計測機器により前記破砕汚泥及び／又は前記除渣汚泥の異常を検出した場合に前記濃縮分離水及び／又は前記リン原水がリン回収装置を迂回するように、前記濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は前記リン原水送液切り換え弁を作動させる、［９］に記載のリン回収装置。
［１１］前記計測機器は、導電率測定装置、ｐＨ測定装置、塩素イオン濃度測定装置、アルカリ度測定装置、色彩測定機器、もしくは撮影装置を有する画像処理手段又はこれらの任意の組合せである、［４］、［６］、［８］又は［１０］に記載のリン回収装置。
［１２］前記凝集設備、前記凝集汚泥送液管、前記濃縮設備、もしくは前記濃縮分離水送液管又はこれらの組合せに設けられている計測機器は、導電率測定装置、ｐＨ測定装置、塩素イオン濃度測定装置、アルカリ度測定装置、ＳＳ測定装置、レーザー透過率測定装置、赤外線透過率測定装置、電磁波透過率測定装置、超音波透過率測定装置、色彩測定機器、もしくは撮影装置を有する画像処理手段、又はこれらの任意の組合せである、［４］、［６］、［８］又は［１０］に記載のリン回収装置。
［１］有機汚泥に由来する凝集汚泥を濃縮して得られる濃縮分離水をリン原水として用いてリンを回収する方法であって、
当該有機汚泥、当該有機汚泥を破砕処理した破砕汚泥、当該破砕汚泥を除渣処理した除渣汚泥、当該除渣汚泥と余剰汚泥及び／又は外部汚泥を含む混合汚泥、当該混合汚泥又は当該除渣汚泥を凝集処理した凝集汚泥、当該凝集汚泥を濃縮分離した濃縮分離水、又はこれらの任意の組合せから選択される被検物の性状をモニタリングし、異常を検出した場合にリン回収装置を迂回するように当該濃縮分離水及び／又は当該リン原水の流路を切り換えることを特徴とするリン回収方法。
［２］前記被検物の性状は、導電率、ｐＨ、塩素イオン濃度、アルカリ度、もしくは明度及び彩度で示される黒色度、又はこれらの任意の組合せから選択される指標を用いてモニタリングすることを特徴とする、［１］に記載のリン回収方法。
［３］前記被検物が前記凝集汚泥及び／又は前記濃縮分離水である場合の性状は、導電率、ｐＨ、塩素イオン濃度、アルカリ度、ＳＳ、レーザー透過率、赤外線透過率、電磁波透過率、超音波透過率、もしくは明度及び彩度で示される黒色度、又はこれらの任意の組合せから選択される指標を用いてモニタリングすることを特徴とする、［１］に記載のリン回収方法。
［４］有機汚泥に由来する凝集汚泥を濃縮して得られる濃縮分離水をリン原水として用いてリンを回収する装置であって、
当該有機汚泥を受け入れる沈砂槽を有する受入槽、
当該有機汚泥を破砕した破砕汚泥を除渣して得られる除渣汚泥を貯留するか、又は当該除渣汚泥に余剰汚泥及び／又は外部汚泥を添加して、混合汚泥を形成する貯留槽、
当該混合汚泥又は当該除渣汚泥を凝集処理する凝集設備、
当該凝集汚泥を濃縮分離して濃縮分離水と濃縮汚泥とを形成する濃縮設備、
当該濃縮分離水を貯留し、リン原水とするリン原水槽、
当該リン原水槽の後段に設けられているリン回収装置、
当該受入槽からの有機汚泥を当該貯留槽に送る送液管、
当該貯留槽と当該凝集設備を接続する混合汚泥送液管、
当該凝集設備からの凝集汚泥を当該濃縮設備に送る凝集汚泥送液管、
当該濃縮設備からの濃縮分離水を当該リン原水槽に送る濃縮分離水送液管、
当該リン原水槽からのリン原水を当該リン回収装置に送るリン原水送液管、
当該濃縮分離液送液管から分岐して当該リン原水槽を迂回する迂回濃縮分離水送液管、
当該リン原水送液管から分岐して当該リン回収装置を迂回する迂回リン原水送液管、
当該濃縮分離水送液管及び当該迂回濃縮分離水送液管にそれぞれ設けられている濃縮分離水送液切り換え弁、
当該リン原水送液管及び当該迂回リン原水送液管にそれぞれ設けられているリン原水送液切り換え弁、
当該沈砂槽、当該送液管、当該混合汚泥送液管、当該凝集設備、当該凝集汚泥送液管、当該濃縮設備、もしくは当該濃縮分離水送液管又はこれらの任意の組合せに設けられている計測機器
を具備し、当該有機汚泥、当該混合汚泥、当該凝集汚泥、もしくは当該濃縮分離水、又はこれらの任意の組合せから選択される被検物の性状を当該計測機器によってモニタリングし、異常を検出した場合に当該濃縮分離水及び／又は当該リン原水がリン回収装置を迂回するように、当該濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は当該リン原水送液切り換え弁を作動させることを特徴とするリン回収装置。
［５］前記受入槽と前記貯留槽との間に設けられており、前記有機汚泥を破砕して破砕汚泥を形成する破砕手段と、
当該破砕手段からの破砕汚泥を前記貯留槽に送る破砕汚泥送液管と、
をさらに具備する、［４］に記載のリン回収装置。
［６］前記破砕汚泥送液管に設けられている前記破砕汚泥の性状をモニタリングする計測機器をさらに具備し、当該計測機器により前記破砕汚泥の異常を検出した場合に前記濃縮分離水及び／又は前記リン原水がリン回収装置を迂回するように、前記濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は前記リン原水送液切り換え弁を作動させる、［５］に記載のリン回収装置。
［７］前記受入槽と前記貯留槽との間に設けられており、前記し尿及び／又は浄化槽汚泥を除渣処理して除渣汚泥を形成する前処理設備と、
当該前処理設備からの除渣汚泥を前記貯留槽に送る除渣汚泥送液管と、
をさらに具備する、［４］に記載のリン回収装置。
［８］前記前処理設備又は前記除渣汚泥送液管に設けられている前記除渣汚泥の性状をモニタリングする計測機器をさらに具備し、当該計測機器により前記除渣汚泥の異常を検出した場合に前記濃縮分離水及び／又は前記リン原水がリン回収装置を迂回するように、前記濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は前記リン原水送液切り換え弁を作動させる、［７］に記載のリン回収装置。
［９］前記受入槽と前記貯留槽との間に、
前記有機汚泥を破砕して破砕汚泥を形成する破砕手段と、
当該破砕汚泥を除渣処理して除渣汚泥を形成する前処理設備と、
当該破砕手段からの破砕汚泥を当該前処理設備に送る破砕汚泥送液管と、
当該前処理設備からの除渣汚泥を前記貯留槽に送る除渣汚泥送液管と、
をさらに具備する、［４］に記載のリン回収装置。
［１０］前記破砕汚泥送液管、前記前処理設備、もしくは前記除渣汚泥送液管又はこれらの任意の組合せに設けられている計測機器をさらに具備し、当該計測機器により前記破砕汚泥及び／又は前記除渣汚泥の異常を検出した場合に前記濃縮分離水及び／又は前記リン原水がリン回収装置を迂回するように、前記濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は前記リン原水送液切り換え弁を作動させる、［９］に記載のリン回収装置。
［１１］前記計測機器は、導電率測定装置、ｐＨ測定装置、塩素イオン濃度測定装置、アルカリ度測定装置、色彩測定機器、もしくは撮影装置を有する画像処理手段又はこれらの任意の組合せである、［４］、［６］、［８］又は［１０］に記載のリン回収装置。
［１２］前記凝集設備、前記凝集汚泥送液管、前記濃縮設備、もしくは前記濃縮分離水送液管又はこれらの組合せに設けられている計測機器は、導電率測定装置、ｐＨ測定装置、塩素イオン濃度測定装置、アルカリ度測定装置、ＳＳ測定装置、レーザー透過率測定装置、赤外線透過率測定装置、電磁波透過率測定装置、超音波透過率測定装置、色彩測定機器、もしくは撮影装置を有する画像処理手段、又はこれらの任意の組合せである、［４］、［６］、［８］又は［１０］に記載のリン回収装置。
本発明によれば、リン原水槽及び／又はリン回収装置に供給される前の工程において、有機汚泥、破砕汚泥、除渣汚泥、混合汚泥、凝集汚泥及び濃縮分離水の少なくとも１つの性状をモニタリングして、異常が検出された場合にはリン原水槽及び／又はリン回収装置への供給を制御することにより、リン回収に不適切な性状のリン原水の流入を阻止し、リン原水槽におけるリン原水の性状を適切な状態に維持し、及び／又はリン回収装置の正常な運転を確保できる。
以下、添付図面を参照しながら本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は、本発明のリン回収方法を実施するために好適なし尿、浄化槽汚泥及び農業集落排水汚泥などの有機汚泥のリン回収処理フロー又はリン回収装置構成を示す概略説明図である。
図１に示す有機汚泥等の直接脱水処理フローを実施する処理設備は、有機汚泥を受け入れる沈砂槽１を有する受入槽２と、受入槽２の後段に設けられている有機汚泥を破砕して破砕汚泥を形成する破砕手段３と、破砕汚泥を除渣処理して除渣汚泥を形成する前処理設備４と、除渣汚泥を貯留し、場合によっては他の水処理施設からの余剰汚泥や外部汚泥を添加して混合汚泥を形成する貯留槽５と、貯留槽５で形成される混合汚泥に凝集剤を添加して凝集汚泥を形成する凝集設備７と、凝集汚泥を濃縮して濃縮汚泥と濃縮分離水とに分離する濃縮設備８と、濃縮汚泥を脱水する脱水設備９と、濃縮分離水を受け入れるリン原水槽１０と、リン原水槽１０からのリン原水を受け入れてリンを回収するリン回収装置１２と、リン回収装置１２からの脱リン水、濃縮設備８からの濃縮分離水及び脱水設備９からの脱水処理水を受け入れる脱水分離水槽１３と、受入槽２と前処理設備４とを接続する送液管Ｌ１と、前処理設備４と貯留槽５とを接続する除渣汚泥送液管Ｌ２と、貯留槽５と凝集設備７とを接続する混合汚泥送液管Ｌ３と、凝集設備７と濃縮設備８とを接続する凝集汚泥送液管Ｌ４と、濃縮設備８と脱水設備９を接続する濃縮汚泥送液管Ｌ５と、濃縮設備８とリン原水槽１０を接続する濃縮分離水送液管Ｌ６及びＬ６１と、濃縮設備８と脱水分離水槽１３を接続する迂回濃縮分離水送液管Ｌ６２と、リン原水槽１０とリン回収装置１２を接続するリン原水送液管Ｌ７及びＬ７１と、リン原水槽１０と脱水分離水槽１３を接続する迂回リン原水送液管Ｌ７２と、リン回収装置１２と脱水分離水槽１３を接続する脱リン水送液管Ｌ８と、脱水設備９と脱水分離水槽１３を接続する脱水処理水送液管Ｌ９と、を具備する。濃縮分離水送液管Ｌ６１及び迂回濃縮分離水送液管Ｌ６２には、流路を切り換える濃縮分離水送液切り換え弁Ｖ１及びＶ２がそれぞれ設けられている。リン原水送液管Ｌ７１及び迂回リン原水送液管Ｌ７２には、流路を切り換えるリン原水送液切り換え弁Ｖ３及びＶ４がそれぞれ設けられている。切り換え弁Ｖ１〜Ｖ４は後述する検知手段と電気的に接続されている自動弁であることが好ましいが、手動弁でもよい。切り換え弁Ｖ１〜Ｖ４が自動弁である場合には、これらの切り換え弁を自動開閉する制御装置をさらに具備する。
本発明のリン回収方法は、有機汚泥、破砕汚泥、除渣汚泥、混合汚泥、凝集汚泥、及び／又は濃縮分離水の性状を検知し、濃縮分離水送液切り換え弁Ｖ１及びＶ２の開閉及び／又はリン原水送液切り換え弁Ｖ３及びＶ４の開閉を制御して、リン回収装置１２へのリン原水の流入を制御することを特徴とする。
有機汚泥の性状を検知するための検知手段又は計測機器Ａ（以下「検知手段Ａ」と略称する。）は、受入槽２に設け、特に受入槽２に設けられている沈砂槽１に設けることが好ましい。
破砕汚泥の性状を検知するための検知手段又は計測機器Ｂ（以下「検知手段Ｂ」と略称する。）は、送液管Ｌ１に設ける。
除渣汚泥の性状を検知するための検知手段又は計測機器Ｃ（以下「検知手段Ｃ」と略称する。）は、前処理設備４及び／又は除渣汚泥送液管Ｌ２に設ける。
混合汚泥の性状を検知するための検知手段又は計測機器Ｄ（以下「検知手段Ｄ」と略称する。）は、混合汚泥送液管Ｌ３に設ける。
凝集汚泥の性状を検知するための検知手段又は計測機器Ｅ（以下「検知手段Ｅ」と略称する。）は、凝集設備７及び／又は凝集汚泥送液管Ｌ４に設ける。
濃縮分離水の性状を検知するための検知手段又は計測機器Ｆ（以下「検知手段Ｆ」と略称する。）は、濃縮設備８及び／又は濃縮分離水送液管Ｌ６に設ける。
検知手段Ａ〜Ｆのすべてを設けることが好ましいが、すべてを設ける必要はなく、いずれか１以上を設ければよい。また、検知手段Ａ〜Ｆの少なくとも１つを送液管Ｌ１〜Ｌ６の少なくとも１つに設ける場合には、送液管Ｌ１〜Ｌ６の少なくとも１つからの検知手段用の分岐管を設けてもよい。
検知手段Ａ〜Ｆは、導電率計、ｐＨ計、塩素イオン濃度計、アルカリ度計、色彩測定機器及び撮影装置を有する画像処理装置から選択される１以上の検知手段とすることができ、２種以上を使用する場合には同一又は異なる検知手段の任意の組合せとすることができる。また、検知手段Ｅ及びＦはレーザー、赤外線、電磁波又は超音波の透過率計であってもよい。さらに、検知手段ＦはＳＳ計であってもよい。
検知手段Ａ〜Ｄが導電率計である場合、７０００ｍＳ／ｍ以上の有機汚泥、破砕汚泥、除渣汚泥、混合汚泥、凝集汚泥及び濃縮分離水は、リン原水として不適と判断され、切り換え弁Ｖ１が閉じられ、切り換え弁Ｖ２が開かれて、濃縮分離水を脱水分離水槽１３に送り、リン原水槽１０に送らないように流路が切り換えられるか、及び／又は切り換え弁Ｖ３が閉じられ、切り換え弁Ｖ４が開かれて、リン原水を脱水分離水槽１３に送り、リン回収装置１２に送らないように流路が切り換えられる。
検知手段Ａ〜ＦがｐＨ計である場合、ｐＨ７．０以下の有機汚泥、破砕汚泥、除渣汚泥、混合汚泥、凝集汚泥及び濃縮分離水は、リン原水として不適と判断され、切り換え弁Ｖ１が閉じられ、切り換え弁Ｖ２が開かれて、濃縮分離水を脱水分離水槽１３に送り、リン原水槽１０に送らないように流路が切り換えられるか、及び／又は切り換え弁Ｖ３が閉じられ、切り換え弁Ｖ４が開かれて、リン原水を脱水分離水槽１３に送り、リン回収装置１２に送らないように流路が切り換えられる。
検知手段Ａ〜Ｆが塩素イオン濃度計である場合、Ｃｌ−濃度が２５００ｍｇ／Ｌ以上である有機汚泥、破砕汚泥、除渣汚泥、混合汚泥、凝集汚泥及び濃縮分離水は、リン原水として不適と判断され、切り換え弁Ｖ１が閉じられ、切り換え弁Ｖ２が開かれて、濃縮分離水を脱水分離水槽１３に送り、リン原水槽１０に送らないように流路が切り換えられるか、及び／又は切り換え弁Ｖ３が閉じられ、切り換え弁Ｖ４が開かれて、リン原水を脱水分離水槽１３に送り、リン回収装置１２に送らないように流路が切り換えられる。
検知手段Ａ〜Ｆがアルカリ度計である場合、ＣａＣＯ３として測定されるアルカリ度６０００ｍｇ／Ｌ以上の有機汚泥、破砕汚泥、除渣汚泥、混合汚泥、凝集汚泥及び濃縮分離水は、リン原水として不適と判断され、切り換え弁Ｖ１が閉じられ、切り換え弁Ｖ２が開かれて、濃縮分離水を脱水分離水槽１３に送り、リン原水槽１０に送らないように流路が切り換えられるか、及び／又は切り換え弁Ｖ３が閉じられ、切り換え弁Ｖ４が開かれて、リン原水を脱水分離水槽１３に送り、リン回収装置１２に送らないように流路が切り換えられる。
検知手段Ａ〜Ｆが色彩測定機器もしくは撮影装置を有する画像処理装置（ＣＣＤカメラなど）である場合、有機汚泥、破砕汚泥、除渣汚泥、混合汚泥、凝集汚泥及び濃縮分離水の明度Ｌ＊が８未満、彩度Ｃ＊が１０未満の場合、リン原水として不適と判断され、切り換え弁Ｖ１が閉じられ、切り換え弁Ｖ２が開かれて、濃縮分離水を脱水分離水槽１３に送り、リン原水槽１０に送らないように流路が切り換えられるか、及び／又は切り換え弁Ｖ３が閉じられ、切り換え弁Ｖ４が開かれて、リン原水を脱水分離水槽１３に送り、リン回収装置１２に送らないように流路が切り換えられる。
検知手段Ｅ及びＦがレーザーを光源とする光透過率計である場合、２．０％以下の透過率の凝集汚泥及び５０％以下の透過率の濃縮分離水はリン原水として不適と判断され、切り換え弁Ｖ１が閉じられ、切り換え弁Ｖ２が開かれて、濃縮分離水を脱水分離水槽１３に送り、リン原水槽１０に送らないように流路が切り換えられるか、及び／又は切り換え弁Ｖ３が閉じられ、切り換え弁Ｖ４が開かれて、リン原水を脱水分離水槽１３に送り、リン回収装置１２に送らないように流路が切り換えられる。
検知手段ＦがＳＳ計である場合、５００ｍｇ／Ｌ以上の濃縮分離水はリン原水として不適と判断され、切り換え弁Ｖ１が閉じられ、切り換え弁Ｖ２が開かれて、濃縮分離水を脱水分離水槽１３に送り、リン原水槽１０に送らないように流路が切り換えられるか、及び／又は切り換え弁Ｖ３が閉じられ、切り換え弁Ｖ４が開かれて、リン原水を脱水分離水槽１３に送り、リン回収装置１２に送らないように流路が切り換えられる。
貯留槽５に余剰汚泥が供給される場合には、混合汚泥、凝集汚泥、及び濃縮分離液の導電率、塩素イオン濃度及びアルカリ度は低くなるため、導電率が６２００ｍＳ／ｍ以上、塩素イオン濃度が２２００ｍｇ／Ｌ以上、アルカリ度が５５００ｍｇ／Ｌ以上が検出された場合に、アルカリ原水として不適と判断する。
本発明のリン回収方法によれば、有機汚泥、破砕汚泥、除渣汚泥、混合汚泥、凝集汚泥及び濃縮分離液のいずれか１つ以上で計測される導電率が７０００ｍＳ／ｍ未満、好ましくは６５００ｍｓ／ｍ以下、塩素イオン濃度が２５００ｍｇ／Ｌ未満、好ましくは２０００ｍｇ／Ｌ以下、ｐＨが７．０よりも大きく、好ましくは７．５以上、アルカリ度がＣａＣＯ３として６０００ｍｇ／Ｌ未満、好ましくは５５００ｍｇ／Ｌ以下、明度Ｌ＊が８以上、好ましくは１２以上、彩度Ｃ＊が１０以上、好ましくは１６以上、凝集汚泥のレーザー透過率又は光透過率が２．０％より大きく、好ましくは１０．０％以上、濃縮分離水のレーザー透過率又は光透過率が５０％より大きく、好ましくは７０％以上の場合、及び濃縮分離水のＳＳが５００ｍｇ／Ｌ未満、好ましくは３００ｍｇ／Ｌ以下の場合に、濃縮分離水をリン原水として用いることができる。
本発明のリン回収方法にて用いることができるリン回収工程又はリン回収装置は、晶析法であるＭＡＰ法を利用することが好ましい。ＭＡＰ法は、有機汚泥に由来するアンモニウムイオン及びオルトリン酸イオンとマグネシウムイオンの反応により、リン酸マグネシウムアンモニウム（ＮＨ４ＭｇＰＯ４・６Ｈ２Ｏ）としてリンを回収する方法である。リン回収装置には、塩化マグネシウムなどのマグネシウムイオン源を秤量供給する手段が設けられていることが好ましい。
凝集設備に供給される凝集剤は特に限定されず、有機汚泥の水処理方法において通常用いられる凝集剤を用いることができる。
なお、本発明のリン回収方法を実施するための装置は、図１に示す装置構成に限定されず、破砕手段３及び／又は前処理設備４、並びにこれらに関連する送液管、あるいは貯留槽５に余剰汚泥を供給する配管を省略してもよい。また、し尿と浄化槽汚泥を別々に受け入れる施設においてはそれぞれの受入槽２を設けて、貯留槽５にて混合してもよい。あるいは、し尿は受入槽２から貯留槽５に送られ、浄化槽汚泥は受入槽２から前処理設備４に送られた後に貯留槽５に送られてもよい。また、貯留槽５と凝集設備７との間に破砕手段を追加的に設けてもよい。さらに、脱水設備９にて生じる脱水液を貯留槽５に戻す脱水液送液管を設けてもよい。また、図１に示す態様において、脱水汚泥は後段のホッパ１４に送られ計量されるが、脱水汚泥をそのまま外部搬出して処分してもよいし、堆肥や固形燃料として資源化して再利用しても良いし、同じ施設内の焼却炉にて燃料として再利用してもよいし、貯蔵してもよい。脱リン水及び脱水処理水、場合によってはリン回収に不適切と判断された濃縮分離水及びリン原水は、脱水分離水槽１３からそのままあるいは希釈されて下水に放流されてもよいし、別の水処理設備にてさらに処理されてもよい。また、リン回収装置１２は、運転負荷（トルク、電流値、圧力など）を計測する手段Ｇを有していてもよい。
Claims (9)
- 有機汚泥に由来する凝集汚泥を濃縮して得られる濃縮分離水をリン原水として用いてリンを回収する方法であって、
当該有機汚泥、当該有機汚泥を破砕処理した破砕汚泥、当該破砕汚泥を除渣処理した除渣汚泥、当該除渣汚泥と余剰汚泥及び／又は外部汚泥を含む混合汚泥、当該混合汚泥又は当該除渣汚泥を凝集処理した凝集汚泥、当該凝集汚泥を濃縮分離した濃縮分離水、又はこれらの任意の組合せから選択される被検物の性状をモニタリングし、異常を検出した場合にリン回収装置を迂回するように当該濃縮分離水及び／又は当該リン原水の流路を切り換えることを特徴とするリン回収方法。 - 前記被検物の性状は、導電率、ｐＨ、塩素イオン濃度、アルカリ度、もしくは明度及び彩度で示される黒色度、又はこれらの任意の組合せから選択される指標を用いてモニタリングすることを特徴とする、請求項１に記載のリン回収方法。
- 前記被検物が前記凝集汚泥及び／又は前記濃縮分離水である場合の性状は、導電率、ｐＨ、塩素イオン濃度、アルカリ度、ＳＳ、レーザー透過率、赤外線透過率、電磁波透過率、超音波透過率、もしくは明度及び彩度で示される黒色度、又はこれらの任意の組合せから選択される指標を用いてモニタリングすることを特徴とする、請求項１に記載のリン回収方法。
- 有機汚泥に由来する凝集汚泥を濃縮して得られる濃縮分離水をリン原水として用いてリンを回収する装置であって、
当該有機汚泥を受け入れる沈砂槽を有する受入槽、
当該有機汚泥を破砕した破砕汚泥を除渣して得られる除渣汚泥を貯留するか、又は当該除渣汚泥に余剰汚泥及び／又は外部汚泥を添加して混合汚泥を形成する貯留槽、
当該混合汚泥又は当該除渣汚泥を凝集処理する凝集設備、
当該凝集汚泥を濃縮分離して濃縮分離水と濃縮汚泥とを形成する濃縮設備、
当該濃縮分離水を貯留し、リン原水とするリン原水槽、
当該リン原水槽の後段に設けられているリン回収装置、
当該受入槽からの有機汚泥を当該貯留槽に送る送液管、
当該貯留槽と当該凝集設備を接続する混合汚泥送液管、
当該凝集設備からの凝集汚泥を当該濃縮設備に送る凝集汚泥送液管、
当該濃縮設備からの濃縮分離水を当該リン原水槽に送る濃縮分離水送液管、
当該リン原水槽からのリン原水を当該リン回収装置に送るリン原水送液管、
当該濃縮分離液送液管から分岐して当該リン原水槽を迂回する迂回濃縮分離水送液管、
当該リン原水送液管から分岐して当該リン回収装置を迂回する迂回リン原水送液管、
当該濃縮分離水送液管及び当該迂回濃縮分離水送液管にそれぞれ設けられている濃縮分離水送液切り換え弁、
当該リン原水送液管及び当該迂回リン原水送液管にそれぞれ設けられているリン原水送液切り換え弁、
当該沈砂槽、当該送液管、当該混合汚泥送液管、当該凝集設備、当該凝集汚泥送液管、当該濃縮設備、もしくは当該濃縮分離水送液管又はこれらの任意の組合せに設けられている計測機器
を具備し、当該有機汚泥、当該混合汚泥、当該凝集汚泥、もしくは当該濃縮分離水、又はこれらの任意の組合せから選択される被検物の性状を当該計測機器によってモニタリングし、異常を検出した場合に当該濃縮分離水及び／又は当該リン原水がリン回収装置を迂回するように、当該濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は当該リン原水送液切り換え弁を作動させることを特徴とするリン回収装置。 - 前記受入槽と前記貯留槽との間に設けられており、前記有機汚泥を破砕して破砕汚泥を形成する破砕手段と、
当該破砕手段からの破砕汚泥を前記貯留槽に送る破砕汚泥送液管と、
をさらに具備する、請求項４に記載のリン回収装置。 - 前記破砕汚泥送液管に設けられている前記破砕汚泥の性状をモニタリングする計測機器をさらに具備し、当該計測機器により前記破砕汚泥の異常を検出した場合に前記濃縮分離水及び／又は前記リン原水がリン回収装置を迂回するように、前記濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は前記リン原水送液切り換え弁を作動させる、請求項５に記載のリン回収装置。
- 前記受入槽と前記貯留槽との間に設けられており、前記し尿及び／又は浄化槽汚泥を除渣処理して除渣汚泥を形成する前処理設備と、
当該前処理設備からの除渣汚泥を前記貯留槽に送る除渣汚泥送液管と、
をさらに具備する、請求項４に記載のリン回収装置。 - 前記受入槽と前記貯留槽との間に、
前記有機汚泥を破砕して破砕汚泥を形成する破砕手段と、
当該破砕汚泥を除渣処理して除渣汚泥を形成する前処理設備と、
当該破砕手段からの破砕汚泥を当該前処理設備に送る破砕汚泥送液管と、
当該前処理設備からの除渣汚泥を前記貯留槽に送る除渣汚泥送液管と、
をさらに具備する、請求項４に記載のリン回収装置。 - 前記破砕汚泥送液管、前記前処理設備、もしくは前記除渣汚泥送液管又はこれらの任意の組合せに設けられている計測機器をさらに具備し、当該計測機器により前記破砕汚泥及び／又は前記除渣汚泥の異常を検出した場合に前記濃縮分離水及び／又は前記リン原水がリン回収装置を迂回するように、前記濃縮分離水送液切り換え弁及び／又は前記リン原水送液切り換え弁を作動させる、請求項８に記載のリン回収装置。
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