JP7068876B2 - 汚泥含有排水の処理装置および処理方法、並びに、水処理システム - Google Patents
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Description
また、本発明は、汚泥含有排水を効率的に処理し得る水処理システムを提供することを目的とする。
また、本発明によれば、汚泥含有排水を効率的に処理することができる。
本発明の汚泥含有排水の処理装置は、有機汚泥および無機汚泥を含む汚泥含有排水を処理する際に用いることができる。そして、有機汚泥および無機汚泥を含む汚泥含有排水としては、特に限定されることなく、例えば消化槽などの生物反応槽から流出した汚泥含有排水などが挙げられる。なお、汚泥含有排水は、通常、無機凝集剤や高分子凝集剤などの凝集剤を含有しておらず、また、本実施形態では撹拌の際にも凝集剤を添加していない。
なお、撹拌機20は、撹拌翼24の位置を上下動させる昇降装置を備えていてもよい。昇降装置を備えていれば、撹拌翼24の汚泥含有排水に浸漬されている部分の長さを容易に調節することができる。
この理由は、明らかではないが、水槽10の深さ方向に長い撹拌翼24を使用して汚泥含有排水を撹拌した場合、有機汚泥と無機汚泥とが集合して形成した汚泥粒子に対し、水槽10内に大きな水流を発生させることなく撹拌翼24を衝突させ、水槽10内で汚泥粒子を良好に解砕することができるので、水槽10内の上部では、無機汚泥よりも沈降し難い有機汚泥が留まるとともに、沈降し易い無機汚泥が減少することで、結果的に有機汚泥が濃縮される一方、沈降し易い無機汚泥が水槽10内の下部で濃縮されるからであると推察される。
なお、撹拌翼24は、回転軸22を中心とした同心円上に配置することが、駆動の安定性向上および省エネルギーの観点から好ましい。
なお、図2では、第一抜き出し配管40および第二抜き出し配管50が水槽10の底部に個別に接続している場合を示したが、第一抜き出し配管40および第二抜き出し配管50は、水槽10の底部に接続する1本の共通配管に接続していてもよい。即ち、処理装置100Aでは、水槽10の底部に接続した1本の共通配管から第一抜き出し配管40および第二抜き出し配管50が分岐していてもよい。
なお、第一抜き出し配管40は、図3(b)に示すように水槽10の流入配管30が設けられている側とは反対側の側面に設けられていてもよい。また、連続方式で汚泥含有排水を処理する場合、第一抜き出し配管40および第二抜き出し配管50は、図1に示すように、水槽10の流入配管30が設けられている側とは反対側の側面に第一抜き出し配管40が上側に位置するように設けられていてもよい。
本発明の水処理システムは、本発明の汚泥含有排水の処理装置を用いたものであり、生物反応槽と、固液分離装置と、本発明の汚泥含有排水の処理装置と、生物反応槽から流出した汚泥含有排水を処理装置の水槽に流入させる流入配管と、処理装置の水槽内から汚泥含有液を生物反応槽へと送る返送配管と、処理装置の水槽内から汚泥含有液を固液分離装置へと送る送出配管とを備えている。
なお、生物反応槽としては、特に限定されることなく、下水などの被処理水を処理する活性汚泥槽や、被処理汚泥を消化処理する消化槽などが挙げられる。また、固液分離装置としては、特に限定されることなく、沈殿池や脱水機などが挙げられる。
そして、この水処理システムでは、有機汚泥の含有割合を高めた有機汚泥濃縮水を水槽10内の上部から生物反応槽へと返送すると共に、無機汚泥の含有割合を高めた無機汚泥濃縮水を水槽10内の下部から固液分離装置へと送ることができるので、汚泥含有排水を効率的に処理することができる。
そして、この水処理システムでは、水の流れ方向(図3では左側から右側へと向かう方向)にみて、沈降し易い無機汚泥の含有割合が高い無機汚泥濃縮水を先に固液分離装置へと送った後、有機汚泥の含有割合を高めた有機汚泥濃縮水を生物反応槽へと返送することができるので、汚泥含有排水を効率的に処理することができる。
本発明の汚泥含有排水の処理方法は、有機汚泥および無機汚泥を含む汚泥含有排水を処理する際に用いることができる。そして、有機汚泥および無機汚泥を含む汚泥含有排水としては、特に限定されることなく、例えば消化槽などの生物反応槽から流出した汚泥含有排水などが挙げられる。なお、汚泥含有排水は、通常、無機凝集剤や高分子凝集剤などの凝集剤を含有しておらず、また、本実施形態では撹拌の際にも凝集剤を添加していない。
なお、撹拌翼としては、特に限定されることなく、上述した本発明の汚泥含有排水の処理装置の撹拌機が有する撹拌翼等を用いることができる。即ち、上記工程は、本発明の汚泥含有排水の処理装置を用いて行うことが好ましい。そして、例えば図1に示すような処理装置を用いてバッチ方式で汚泥含有排水を処理する場合には、使用する撹拌翼の寸法は、第一抜き出し配管40から有機汚泥濃縮水を抜き出した後でも撹拌翼の一部が水中に浸漬している長さであることが好ましい。
図1に示すような構造の汚泥含有排水の処理装置を使用し、消化槽から流出した汚泥含有排水を処理した。
具体的には、表1に示す設計の撹拌機を使用し、汚泥含有排水を10分間撹拌した後、第一抜き出し配管40から上部汚泥含有液を引き抜き、更に、第二抜き出し配管50から下部汚泥含有液を引き抜いた。なお、上部汚泥含有液を引き抜く量は、引き抜き前の水深の50%とした。
そして、得られた上部汚泥含有液および下部汚泥含有液について、下水試験方法に準拠し、蒸発残留物(TS)および強熱減量物(VTS)を測定し、有機汚泥の含有割合(=(VTS/TS)×100%)の差を算出した。結果を表1に示す。
汚泥含有排水に浸漬する撹拌翼の長さを表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして汚泥含有排水を処理した。
そして、実施例1と同様にして得られた上部汚泥含有液および下部汚泥含有液の評価を行った。結果を表1に示す。
パドル型撹拌翼を有する撹拌機を使用した以外は実施例1と同様にして汚泥含有排水を処理した。なお、この撹拌機は、3枚のパドル型撹拌翼を、水深方向に3段に並べて設置したものである。各撹拌翼は、水深方向の寸法が1.5cmで、水深方向に直交する方向の寸法が6cmの横長であり、撹拌翼間の深さ方向の距離が7.5mmになる(即ち、最上段(1段目)にある撹拌翼の上端から最下段(3段目)の撹拌翼の下端までの距離が6cmになる)ように設置されていた。
そして、実施例1と同様にして得られた上部汚泥含有液および下部汚泥含有液の評価を行った。結果を表1に示す。
また、本発明によれば、汚泥含有排水を効率的に処理することができる。
20,20A 撹拌機
21 モーター
22 回転軸
23 撹拌翼取り付け部
23A 連結部
23B 固定部
24,24A,24B,24C 撹拌翼
30 流入配管
40 第一抜き出し配管
50 第二抜き出し配管
31,41,51 弁
100,100A,100B 処理装置
200 生物反応槽
300 沈殿池
400 濃縮・脱水機
500 消化槽
Claims (6)
- 有機汚泥および無機汚泥を含有する汚泥含有排水の処理方法であって、水槽内で前記汚泥含有排水に含まれている汚泥粒子を解砕し、有機汚泥濃度および無機汚泥濃度に勾配を生じさせる工程を含み、
前記工程では、水槽内の汚泥含有排水を撹拌する撹拌機を用いて前記汚泥粒子を解砕し、
前記撹拌機が、前記水槽の深さ方向に長く、前記水槽の深さ方向の寸法が前記水槽の深さ方向に直交する方向の寸法より大きい撹拌翼を有し、
前記撹拌翼は、前記汚泥含有排水に浸漬されている部分の前記水槽の深さ方向の寸法が、前記水槽の水深の0.44倍以上である、汚泥含有排水の処理方法。 - 有機汚泥および無機汚泥を含有する汚泥含有排水の処理装置であって、
前記汚泥含有排水を貯留する水槽と、
前記水槽内の汚泥含有排水を撹拌する撹拌機と、
を備え、
前記撹拌機が、前記水槽の深さ方向に長く、前記水槽の深さ方向の寸法が前記水槽の深さ方向に直交する方向の寸法より大きい撹拌翼を有し、
前記撹拌翼を、前記撹拌翼の深さ方向の長さのうち、前記汚泥含有排水の水深の0.44倍以上が前記汚泥含有排水に浸漬するように、前記汚泥含有排水の流量または前記撹拌翼の位置を制御する制御手段と、
を備える、汚泥含有排水の処理装置。 - 前記撹拌機は、回転軸と、前記回転軸に固定された撹拌翼取り付け部とを更に有し、
前記撹拌翼は、長手方向一端が前記撹拌翼取り付け部に固定されている板状体または棒状体である、請求項2に記載の汚泥含有排水の処理装置。 - 前記撹拌機が、前記撹拌翼の位置を上下動させる昇降装置を備えている、請求項2または3に記載の汚泥含有排水の処理装置。
- 前記水槽が、前記水槽から有機汚泥を引き抜く第一抜き出し配管、および、前記水槽から無機汚泥を引き抜く第二抜き出し配管を有する、請求項2~4の何れかに記載の汚泥含有排水の処理装置。
- 生物反応槽と、
請求項2~5の何れかに記載の汚泥含有排水の処理装置と、
固液分離装置と、
前記生物反応槽から流出した汚泥含有排水を前記水槽に流入させる流入配管と、
前記水槽内の上部汚泥含有液を前記生物反応槽へと送る返送配管と、
前記水槽内の下部汚泥含有液を前記固液分離装置へと送る送出配管と、
を備える、水処理システム。
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