JP7241608B2 - Wastewater treatment system and wastewater treatment method - Google Patents
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Description
本願は、廃水処理システムおよび廃水処理方法に関するものである。 The present application relates to a wastewater treatment system and a wastewater treatment method.
有機物を含有する廃水を処理する方法として、標準活性汚泥法等の微生物を利用した処理方法が広く用いられている。微生物を利用した処理方法では、廃水の処理に伴い、微生物の増殖による活性汚泥と、他の浮遊物等とを含む大量の余剰汚泥が発生し得る。 As a method for treating wastewater containing organic matter, a treatment method using microorganisms such as a standard activated sludge method is widely used. In a treatment method using microorganisms, a large amount of excess sludge containing activated sludge due to the growth of microorganisms and other suspended solids may be generated during the treatment of wastewater.
余剰汚泥は、水処理に不必要な汚泥であるため、廃水処理系外へと排出され、産業廃棄物として焼却され、埋め立て処分される。そのような余剰汚泥の処分には、多大なエネルギー、コスト、および新たな用地を必要とするため、余剰汚泥の発生量の低減が求められている。 Since surplus sludge is sludge that is unnecessary for water treatment, it is discharged out of the wastewater treatment system, incinerated as industrial waste, and landfilled. Disposal of such excess sludge requires a great deal of energy, cost, and new land, and thus reduction in the amount of excess sludge generated is desired.
余剰汚泥の発生量を低減する方法のひとつとして、オゾンを利用して余剰汚泥を減容化する汚泥減容化処理が知られている。具体的には、微生物等が集まった余剰汚泥に、オゾンあるいは高濃度オゾンを供給して分解している。このような生物処理においては、生物処理槽に大量の空気を送り込む必要がある。特にオゾン処理した汚泥を生物処理槽へ返送した場合には有機物負荷が増えることにより空気を送り込む曝気風量を増やす必要がでてくる。このような曝気風量の制御方法として例えば特許文献1のように、生物処理槽内の微生物活性度の測定結果を用いて制御する技術が知られている。
As one method for reducing the amount of excess sludge generated, sludge volume reduction treatment is known, in which ozone is used to reduce the volume of excess sludge. Specifically, excess sludge in which microorganisms and the like have gathered is decomposed by supplying ozone or high-concentration ozone. In such biological treatment, it is necessary to send a large amount of air into the biological treatment tank. In particular, when ozonated sludge is returned to the biological treatment tank, it becomes necessary to increase the amount of air for aeration due to the increase in the load of organic matter. As a method for controlling such an aeration air volume, there is known a technique of controlling by using the measurement results of the activity of microorganisms in the biological treatment tank, as disclosed in
特許文献1に記載のように曝気風量を制御するために生物処理槽内の微生物活性度の測定結果を用いると、微生物活性度を自動で測定し制御装置に信号を伝送するための機器が必要となり、この初期のコストが曝気風量増加に伴うランニングコストに追加されてしまうという課題があった。
As described in
また、特許文献1に記載の技術においては、微生物活性度の測定結果を確認した後に曝気風量の制御を開始するため、既に処理水質への影響が出てしまっている可能性がある為、その場合には効果的な曝気風量制御に至らないという課題があった。
In addition, in the technique described in
本願は上記のような課題を解決するためになされたものであり、オゾンを利用した余剰汚泥の減容処理において、微生物活性度計などの水質センサを用いることなく、生物処理槽の曝気風量を制御する廃水処理システムおよび廃水処理方法を得ることを目的とする。 The present application was made to solve the above problems, and in the volume reduction treatment of excess sludge using ozone, the aeration air volume of the biological treatment tank can be reduced without using a water quality sensor such as a microbial activity meter. It is an object to obtain a controlled wastewater treatment system and a wastewater treatment method.
本願に開示される廃水処理システムは、
有機性廃水を好気性条件の下で生物処理し、汚泥を含んだ汚泥含有処理水を生成する生物処理槽と、
生物処理槽で生成された前記汚泥含有処理水に対してオゾン処理を行った後、生物処理槽に返送するオゾン反応部と、
原料供給装置から供給された原料によりオゾンガスを生成し、オゾン反応部にオゾンガスを供給するオゾン発生装置と、
オゾン発生装置と一体あるいは併設され、オゾン処理を制御するオゾン制御装置と、
オゾン制御装置に接続され、オゾン発生装置のオゾン処理の開始によりオゾン制御装置から出力されるオゾン処理開始信号を検知し、オゾン処理開始検知信号を出力するオゾン処理検知手段と、
オゾン処理開始検知信号に基づいて生物処理槽内への曝気風量を制御する曝気風量制御手段と、を備えることを特徴とする。
The wastewater treatment system disclosed in the present application comprises:
a biological treatment tank for biologically treating organic wastewater under aerobic conditions to produce sludge-containing treated water containing sludge;
an ozone reaction unit that ozonizes the sludge-containing treated water generated in the biological treatment tank and then returns it to the biological treatment tank;
an ozone generator that generates ozone gas from the raw material supplied from the raw material supply device and supplies the ozone gas to the ozone reaction section;
an ozone control device that is integrated with or installed with the ozone generator and that controls the ozone treatment;
an ozonation detection means connected to an ozone control device for detecting an ozonation start signal output from the ozonization control device when ozonation by the ozonization device is started and for outputting an ozonation start detection signal;
aeration air volume control means for controlling the air volume of aeration into the biological treatment tank based on the ozonation start detection signal .
本願に開示される廃水処理システムによれば、微生物活性度の測定用センサーなどを別途準備することなく曝気風量を増加することが可能になるため、初期コストおよびランニングコストを従来よりも削減することができる。 According to the wastewater treatment system disclosed in the present application, it is possible to increase the aeration air volume without separately preparing a sensor for measuring the activity of microorganisms, so that the initial cost and running cost can be reduced more than before. can be done.
以下、図を参照して、本願が開示する廃水処理システムおよび廃水処理方法の実施の形態を詳細に説明する。同一内容および相当部については同一符号を配し、その詳しい説明は省略する。以降の実施形態も同様に、同一符号を付した構成について重複した説明は省略する。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、これらの実施の形態によって本願が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the wastewater treatment system and the wastewater treatment method disclosed by the present application will be described in detail with reference to the drawings. The same reference numerals are assigned to the same contents and corresponding parts, and detailed description thereof will be omitted. In the following embodiments as well, redundant descriptions of the configurations denoted by the same reference numerals will be omitted. In addition, the embodiment shown below is an example, and this application is not limited by these embodiments.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る廃水処理システムの構成を示す模式図である。廃水処理システムは、好気槽または曝気槽を有する生物処理槽1、散気装置2、固液分離部18、オゾン反応部8、原料供給装置12、オゾン発生装置10、オゾン処理検知手段14、曝気風量制御手段15等を備える。図中、実線の矢印は、処理水、オゾンガスの流れ、またはその配管などを示し、破線の矢印は、信号の流れを示す。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a wastewater treatment system according to
散気装置2は、空気供給装置3と接続され、生物処理槽1内の主に底部に設置されている。これにより、空気供給装置3から排出される空気を生物処理槽1内に供給し、生物処理槽1を好気性条件としている。空気供給装置3は、必要空気供給量によってブロアーまたはコンプレッサ等が用いられる。
The
生物処理槽1内には、主に好気性微生物の集合体からなる活性汚泥が貯留されており、外部より流入された廃水4と好気性条件下にて混合処理され、活性汚泥を含んだ汚泥含有処理水17が生成される。
Activated sludge mainly composed of aggregates of aerobic microorganisms is stored in the
生物処理槽1は、固液分離部18へ汚泥含有処理水17を流出するように配管接続されている。生物処理槽1で生成された汚泥含有処理水17は、終末沈澱槽または膜分離槽等に代表される固液分離部18で、分離処理後の処理水と濃縮汚泥とに分離される。濃縮汚泥返送配管19は、固液分離部18と生物処理槽1とに配管接続され、分離された濃縮汚泥を、ポンプ等(不図示)を介して生物処理槽1に返送されるように構成している。
The
なお、固液分離部18の形態が膜分離槽形式の場合には、膜分離活性汚泥法で使用される膜モジュールの構成によって図に示す槽外型構成に限定されず、槽内型構成でも可能である。
When the solid-
オゾン反応部8は、生物処理槽1から引き抜いた汚泥含有処理水17に対してオゾン処理による反応が行われる部分である。オゾン反応部8は、生物処理槽1から汚泥引抜配管6にて接続されている。汚泥引抜配管6には汚泥引抜ポンプ5が設置されている。汚泥引抜ポンプ5のサイズは、余剰汚泥発生量または一日当たりの汚泥処理回数などから計算される引抜汚泥流量、およびポンプの設置位置または配管などの圧損に起因する揚程から決定される。
The
オゾン反応部8にて汚泥含有処理水17のオゾン反応が行われた後、オゾン反応部8の下部に接続されている汚泥返送配管7を介して生物処理槽1に返送される。返送にはポンプ等を用いても良いが、オゾン反応部8が生物処理槽1の上部に配置されている場合には自然落下にて返送することも可能である。汚泥引抜ポンプ5によって生物処理槽1内の汚泥含有処理水17を連続的にオゾン反応部8へ移送することができる。なお汚泥引抜ポンプ5にてオゾン反応部8に移送する対象は、生物反応槽1内の汚泥含有処理水17に限定されず、固液分離部18で分離された濃縮汚泥とすることも可能である。オゾン反応部8の側面にはオゾンガス注入配管9の一端が接続されており、他端がオゾン発生装置10の出口に接続されている。
After the sludge-containing treated
オゾン発生装置10は、オゾンガス注入配管9を介してオゾン反応部8に供給するのに必要な流量および必要な濃度のオゾン化酸素(以下オゾンガスと称す)を発生させる。オゾン発生装置10は、原料ガス供給配管11を介して原料供給装置12および冷却装置(不図示)に接続されている。原料ガス供給配管11は、オゾン発生装置10にオゾンガスの原料を供給する。また、冷却装置は、オゾン発生装置10を冷却する。
The
原料供給装置12からオゾン発生装置10に供給されるオゾンガスの原料は特に限定されない。例えば、液体酸素またはPSA(Pressure Swing Adsorption)、またはVSA(Vacuum Swing Adsorption)で生成した酸素を用いることができる。必要に応じ、オゾン発生効率を保つために、供給される酸素流量に応じて0.05~0.5%の窒素、空気などを添加する添加ガス供給部(不図示)を設けてもよい。
The raw material of the ozone gas supplied from the raw
図示されていない冷却装置は、オゾン発生装置10を冷却する冷却媒体を循環させる冷媒循環ポンプと、オゾン発生装置10にて発生した熱を吸収して温度が上昇した冷却媒体を冷却する冷却器を備える。冷却器としては熱交換器、チラー、または冷凍機などを用いることが可能である。冷却媒体としては水道水の他、イオン交換水、不凍液、スケール除去剤、または腐食防止剤などが混入された水などを用いることができる。
The cooling device (not shown) includes a refrigerant circulation pump that circulates a cooling medium for cooling the
なお、図1はオゾンガスの具体的な注入方式を図示していないが、本願に関わる廃水処理システムは、エジェクタ方式、散気式、機械攪拌式など任意のオゾンガス注入方式を用いてよい。 Although FIG. 1 does not show a specific ozone gas injection method, the wastewater treatment system according to the present application may use any ozone gas injection method such as an ejector method, an aeration method, or a mechanical stirring method.
オゾン発生装置10から発生するオゾンの濃度は特に限定されないが、汚泥含有処理水17中の汚泥の生分解性を向上させて生物処理槽1内の余剰汚泥の減量を促進させることおよび現状のオゾン発生装置10で生成可能なオゾン濃度を考慮すると、100mg/L以上400mg/L以下が好ましい。
Although the concentration of ozone generated from the
オゾン発生装置10で発生されたオゾンガスは、オゾンガス注入配管9を介してオゾン反応部8内の汚泥含有処理水17に注入される。
The ozone gas generated by the
オゾン処理制御装置20は、オゾン発生装置10と一体あるいは併設されているPLC(Programmable Logic Controller)などの制御装置で、例えば廃水処理システム全体の制御を実施する制御盤(不図示)に搭載されていてもよい。オゾン処理制御装置20は、オゾン処理検知手段14と接続されている。
The
オゾン処理制御装置20の一例を図2に示す。プロセッサ100と記憶装置200から構成され、図示していないが、記憶装置はランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ100は、記憶装置200から入力されたプログラムを実行することにより以下に説明するオゾン処理の制御を行う。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ100にプログラムが入力される。また、プロセッサ100は、演算結果等のデータを記憶装置200の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。なお、プログラムは外部から変更可能である。
An example of an
オゾン処理検知手段14は、接続されたオゾン処理制御装置20からのオゾン処理開始またはオゾン処理終了に関する情報を含むオゾン処理開始信号13a、オゾン処理終了信号13bを検知する。このオゾン処理開始信号13aまたはオゾン処理終了信号13bは、例えばPLCのタイミング信号でもよい。また、オゾン処理検知手段14は、PLCの信号検知機能を用いることができる。検知されたオゾン処理開始信号13a、オゾン処理終了信号13bに基づいて曝気風量制御手段15にオゾン処理開始検知信号14aまたはオゾン処理終了検知信号14bを送信する。
The ozone treatment detection means 14 detects an ozone
曝気風量制御手段15は、オゾン処理検知手段14に接続され、オゾン処理開始検知信号14aに基づいてオゾン処理を開始し、曝気風量制御信号16aに基づいて生物処理槽1内の曝気風量を制御する。例えば、曝気風量制御手段15は、空気供給装置3と接続されており、生物処理槽1に供給する空気の量により曝気風量を制御する。
The aeration air volume control means 15 is connected to the ozone treatment detection means 14, starts the ozone treatment based on the ozone treatment
(1)次に、本実施の形態の廃水処理システムの廃水処理工程の動作概要について図3を用いて説明する。まず廃水4の流入を受けて生物処理槽1では槽内に貯留されていた主に好気性微生物の集合体からなる活性汚泥と廃水4が合流する(工程S100)。その際に散気装置2は、空気供給装置3から排出される空気を生物処理槽1内に供給し、活性汚泥内の好気性微生物の微生物活性度を上げる為に生物処理槽1を好気性条件とする(工程S101)。
(1) Next, an overview of the operation of the wastewater treatment process of the wastewater treatment system of the present embodiment will be described with reference to FIG. First, the
生物処理槽1内に流入された廃水4が好気性条件下にて活性汚泥と混合処理され、好気性微生物によって有機物の吸着および生物分解が行われることで活性汚泥を含んだ汚泥含有処理水17が生成され、廃水4が浄化される(工程S102)。なお、空気供給装置3から排出される空気の風量、すなわち曝気風量は生物処理槽1内の活性汚泥量に対して流入する廃水4に含まれる有機物の割合である有機物負荷の数値または温度などの条件が変動すれば調整が必要になる場合がある。
生成された汚泥含有処理水17は固液分離部18に流出される(工程S103)。固液分離部18では汚泥含有処理水17を分離処理後の処理水(不図示)と濃縮汚泥とに分離する。(工程S104)分離された濃縮汚泥は、濃縮汚泥返送配管19を介してポンプ等にて生物処理槽1に返送される(工程S105)。
The generated sludge-containing treated
(2)次に本実施の形態1の廃水処理システムにて汚泥減容効果を満たすための汚泥に対するオゾン注入の動作について図4を用いて説明する。
まず、生物処理槽1あるいは固液分離部18から汚泥引抜ポンプ5を用いて汚泥引抜配管6を介してオゾン反応部8へ汚泥含有処理水17を引き抜く(工程S200)。
(2) Next, the operation of injecting ozone into sludge for satisfying the sludge volume reduction effect in the wastewater treatment system of
First, the sludge-containing treated
次に原料供給装置12から原料ガス供給配管11を介してオゾン発生装置10に原料ガスを供給する(工程S201)。原料ガスが供給されて生成されたオゾンガスを、オゾンガス注入配管9を介してオゾン反応部8に供給する(工程S202)。これによりオゾン反応部8内に貯留されている汚泥含有処理水17にオゾンガスが注入され、汚泥含有処理水17中の活性汚泥微生物などの難分解性有機物を分解処理する(工程S203)。
Next, the raw material gas is supplied from the raw
オゾン処理されたオゾン処理汚泥は汚泥返送配管7を介して生物処理槽1へと返送される(工程S204)。これにより、生物処理槽1へと返送されたオゾン処理汚泥に含まれる分解処理された難分解性有機物が、生物処理槽1内の活性汚泥(すなわち好気性微生物)によって再び生物分解されることで余剰汚泥の減容が行われる。
The ozone-treated sludge is returned to the
ここでオゾン処理されたオゾン処理汚泥の生物処理槽1への返送によって有機物負荷が増加することにより、空気供給装置3から排出される曝気風量を増加させる必要が出てくる可能性がある。ただし、空気供給装置3から排出される曝気風量に必要風量の増加分をカバーするだけの十分な余裕が元々含まれている場合はこの限りではない。
Here, the return of the ozonized sludge to the
(3)次に空気供給装置3から排出される曝気風量を増加する、または増加した後再び運転風量を元に戻すなどの風量制御を実施する動作について図5を用いて説明する。
オゾン発生装置10にてオゾン処理を開始した際には、オゾン処理制御装置20からタイミング信号であるオゾン処理開始信号13aがオゾン処理制御装置20からオゾン処理検知手段14に送信され(工程S301)、オゾン処理検知手段14によってオゾン処理開始信号13aが検知される。オゾン処理検知手段14はオゾン処理開始信号13aの検知を受けてオゾン処理を開始するオゾン処理開始検知信号14aを曝気風量制御手段15に送信する(工程S302)。
(3) Next, the operation of performing air volume control, such as increasing the volume of aerated air discharged from the
When the ozone treatment is started by the
曝気風量制御手段15はオゾン処理開始検知信号14aに基づいて空気供給装置3に曝気風量制御信号16aを送信する(工程S303)。曝気風量制御手段15は空気供給装置3の曝気風量を増加させることで生物処理槽1内の曝気風量を制御する(工程S304)。必要な曝気風量の増加量については、空気供給装置3による生物処理槽1の汚泥含有処理水中への酸素の溶解効率または生物処理槽1内の水温などに応じて適宜設定すれば良い。ただし、処理する汚泥量または注入するオゾン量などから増加する有機物負荷を見積もることで、最小限必要な増加量をあらかじめ試算しておく方法が好ましい。
The aeration air volume control means 15 transmits an aeration air
このように、曝気風量制御手段15がオゾン処理検知手段14からオゾン処理開始検知信号14aを受信した時に、曝気風量を増加する制御を行うこととする。
この結果、微生物活性度の測定用センサーなどを別途準備することなく、装置内に付帯している制御装置の構成を利用することで必要最小限の曝気風量のみ効率的に増加することが可能となる。これにより、初期コストおよびランニングコストを従来よりも削減することができる。
In this manner, when the aeration air volume control means 15 receives the ozone treatment
As a result, it is possible to efficiently increase only the minimum necessary amount of aeration air by using the configuration of the control device attached to the device without separately preparing a sensor for measuring the activity of microorganisms. Become. As a result, the initial cost and running cost can be reduced more than before.
またオゾン処理の開始をトリガーに制御を開始できるため、微生物活性度の測定結果を確認した後の場合と異なり、水質への影響が出る前に曝気風量を増加させることができる。これにより、より効果的に処理水内の溶存有機体酸素濃度(DOC濃度)の上昇を抑制可能である。 In addition, since control can be started with the start of ozonation as a trigger, unlike the case after confirming the measurement results of microbial activity, the aeration air volume can be increased before water quality is affected. Thereby, it is possible to more effectively suppress the increase in dissolved organic oxygen concentration (DOC concentration) in the treated water.
また、曝気風量制御手段15は、オゾン処理開始のタイミングの一定時間前に曝気風量を増加する制御を開始しても良い。これは、曝気風量を増加した後に、増加した分の酸素が溶け込んで溶存酸素になる時間が気泡径の大きさなどの条件によって遅くなるなど時間差が生じる場合があり、その時間差を考慮するためである。この一定時間の範囲については個々の処理場において曝気風量を増加した分の酸素が溶存酸素になる時間に応じて適切に設定すればよく、特に限定されない。なお、オゾン処理開始の一定時間前のタイミング信号の作成はオゾン処理制御装置20にて予めプログラムミングしておいてもよい。
Further, the aeration air volume control means 15 may start control to increase the aeration air volume a certain time before the timing of starting the ozonation. This is because after increasing the aeration air flow rate, the time required for the increased amount of oxygen to dissolve and become dissolved oxygen may be delayed depending on conditions such as the size of the bubble diameter. be. The range of this fixed time is not particularly limited, and may be appropriately set according to the time required for the amount of oxygen increased by the aeration air volume to become dissolved oxygen in each treatment plant. It should be noted that the generation of the timing signal a certain time before the start of the ozone treatment may be programmed in the ozone
また、曝気風量制御手段15は、オゾン処理の開始に関する情報をオゾン処理検知手段14が検知した後、一定時間経過後に曝気風量を増加する制御を行っても良い。これは、オゾン処理の開始から、オゾンを注入してオゾン処理を行い、オゾン処理汚泥が生物処理槽1に到達するまでにかかる時間を考慮するためである。例えば、オゾン処理汚泥を好気槽以外の池などに返送し、その池を経由して、生物処理槽1に返送する場合、移動のための滞留時間が発生する場合などが考えられる。滞留時間は処理場ごとに異なるため、オゾン処理検知手段14が検知した後に曝気風量を増加するまでの一定時間の範囲については個々の処理場に於いてオゾン処理汚泥を返送する場所に応じて適切に設定すればよく、特に限定されない。これにより、オゾン処理汚泥が生物処理槽1に到達してから曝気風量を増加することができ、より効果的な制御が可能となる。
Further, the aeration air volume control means 15 may perform control to increase the aeration air volume after a certain period of time has elapsed after the ozonation detection means 14 has detected the information regarding the start of the ozonation. This is to take into consideration the time required from the start of the ozonation until the ozonized sludge reaches the
また、曝気風量制御手段15は、オゾン処理開始信号13aに基づいて曝気風量を増加し、オゾン処理検知手段14が検知するオゾン処理の終了に関する情報すなわちオゾン処理終了信号13bを検知し、検知されたことを示すオゾン処理終了検知信号14bに基づき、曝気風量制御信号16bを空気供給装置3に送信し、曝気風量を元に戻す制御を行うことも可能である(図5中、工程S305~S307)。この結果、オゾン処理の終了後に過剰に曝気風量を増加し続けることがなくなり、より効果的に曝気風量を制御可能である。
Further, the aeration air volume control means 15 increases the aeration air volume based on the ozone
さらにオゾン処理終了信号13bをオゾン処理検知手段14が検知した後、一定時間経過後にオゾン処理終了検知信号14bを曝気風量制御手段15に送信することで曝気風量を元に戻す制御を行っても良い。これにより、上述したオゾン処理開始のタイミング前後で曝気風量を増加する制御と同様、時間差、滞留時間を考慮することで、オゾン処理トータル時間と曝気時間を同じにするように効果的に曝気風量を制御することができ、処理水の水質への影響をさらに低減できる。
また、オゾン処理汚泥による有機物負荷の上昇を抑制するのに必要な曝気風量増加の時間がオゾンの注入開始から終了までの間隔よりも長く必要な場合が試験などで判明した際には、オゾン処理トータル時間よりも曝気時間を長くする必要があるため、このような制御を行うことは効果的である。
なお、曝気風量を増加するまでの時間同様、オゾン処理検知手段14が検知した後、曝気風量を元に戻すまでの一定時間の範囲についても個々の処理場において曝気風量を増加した分の酸素が溶存酸素になる時間に応じて適切に設定すればよく、特に限定されない。
Furthermore, after the ozonization detection means 14 detects the ozone
In addition, when it is found by tests that the time required to increase the aeration air volume required to suppress the increase in the organic matter load due to ozonation sludge is longer than the interval from the start to the end of the injection of ozone, ozonation should be carried out. Such control is effective because the aeration time must be longer than the total time.
Similar to the time until the aeration air volume is increased, the amount of oxygen corresponding to the increase in the aeration air volume at each treatment plant is also within the certain time range from the detection by the ozone treatment detection means 14 until the aeration air volume is restored. It may be appropriately set according to the time to become dissolved oxygen, and is not particularly limited.
実施の形態2.
次に、実施の形態2に係る廃水処理システムを図6に基づいて説明する。図6は、実施の形態2に係る廃水処理システムの処理時間比を示す図である。実施の形態2に係る廃水処理システムは基本的な構成および動作は実施の形態1と同様である。しかし、実施の形態1が、連続または間欠などのオゾン処理の形態を特に指定していないのに対して、実施の形態2では、オゾン処理の形態を間欠オゾン処理と特定している点が異なる。すなわち、オゾン反応部8において、オゾンガスを汚泥含有処理水17に注入する処理形態が、一定の時間間隔を空けて注入する間欠オゾン処理としている。
Next, a wastewater treatment system according to
オゾン処理において生物分解された有機物は一般的な有機物より生分解性が高い。そのため、オゾン処理した有機物を含んだ汚泥を生物処理槽1に返送した際に一時的に有機物負荷が上がって曝気風量を増加する必要がある。しかし、間欠オゾン処理によりオゾン処理を停止してオゾン処理汚泥が返送されない期間を設けることで、常に曝気風量を増加し続けることなく曝気風量を元に戻しても水質に影響が出にくいことを本願発明者らは見出した。
Organic matter biodegraded in ozonation is more biodegradable than general organic matter. Therefore, when the sludge containing the ozone-treated organic matter is returned to the
また、間欠オゾン処理は、間欠オゾン処理のサイクル時間(CP)に対するオゾン処理時間(OP)の比、すなわち処理時間比(OP/CP)を一定の範囲、例えば0.05から0.2程度の範囲内に制御しても良い。この結果、生物処理槽1から引き抜いた汚泥含有処理水17へ、間欠オゾン処理形態でオゾンガスを注入することになる。これにより汚泥を減容する期間(短時間)とオゾン処理を停止し、汚泥の活性を回復させる期間(長時間)を設けることが可能になり生物処理槽の汚泥の活性を回復させることで処理水質内のDOC濃度の上昇を抑制できると共に、前記理由により曝気風量の増加を抑制できる効果がある。
In the intermittent ozone treatment, the ratio of the ozone treatment time (OP) to the cycle time (CP) of the intermittent ozone treatment, that is, the treatment time ratio (OP/CP), is set within a certain range, for example, about 0.05 to 0.2. It may be controlled within the range. As a result, ozone gas is injected into the sludge-containing treated
実施の形態3.
次に、実施の形態3に係る汚水処理システムを図7に基づいて説明する。実施の形態3に係る汚水処理システムは基本的な構成および動作は実施の形態1と同様であるが、オゾンガス注入配管9の途中にオゾン濃縮装置21が設置されている点が異なる。
Next, a sewage treatment system according to
オゾン発生装置10で発生されたオゾンガスはオゾン濃縮装置21によって吸着および濃縮される。濃縮された高濃度オゾンガスは、オゾン反応部8に注入され実施の形態1と同様、生物処理槽1あるいは固液分離部18から引き抜かれた汚泥含有処理水17中の活性汚泥微生物などの難分解性有機物を分解処理する。
The ozone gas generated by the
汚泥含有処理水17に注入するオゾンガスの濃度と必要なオゾン注入量すなわちオゾン注入量の収束値の関係に注目し、実験を実施したところ、オゾンガスの濃度が高濃度であるほど必要なオゾン注入量の収束値が小さくなることを本願発明者らは確認した。
Focusing on the relationship between the concentration of ozone gas to be injected into the sludge-containing treated
よって、本実施の形態3では、オゾン濃縮装置21によって発生させた400mg/L程度以上、最大2000mg/L程度までの高濃度オゾンを最適なオゾンガス量にて接触させるように構成することでさらなるオゾン処理効率の向上効果が見込める。これにより、供給するオゾン量が少なくてよく、オゾン発生装置10を含めた初期費用とオゾン発生および注入のランニングコストをさらに低減できる効果がある。
Therefore, in the third embodiment, the high-concentration ozone generated by the
なお、オゾン濃縮装置21でオゾンガスを吸着および濃縮させる工程にて吸着されなかった酸素ガスを再び酸素ガス返送配管(不図示)によってオゾン発生装置10に返送させてオゾン発生装置10で再利用させることも可能であり、ランニングコストをさらに低減することができる。
In addition, the oxygen gas not adsorbed in the process of adsorbing and concentrating ozone gas in the
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
While this application describes various exemplary embodiments and examples, various features, aspects, and functions described in one or more embodiments may not apply to particular embodiments. can be applied to the embodiments singly or in various combinations.
Accordingly, numerous variations not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed herein. For example, modification, addition or omission of at least one component, extraction of at least one component, and combination with components of other embodiments shall be included.
1:生物処理槽、2:散気装置、3:空気供給装置、4:廃水、5:汚泥引抜ポンプ、6:汚泥引抜配管、7:汚泥返送配管、8:オゾン反応部、9:オゾンガス注入配管、10:オゾン発生装置、11:原料ガス供給配管、12:原料供給装置、13a:オゾン処理開始信号、13b:オゾン処理終了信号、14:オゾン処理検知手段、14a:オゾン処理開始検知信号、14b:オゾン処理終了検知信号、15:曝気風量制御手段、16a、16b:曝気風量制御信号、17:汚泥含有処理水、18:固液分離部、19:濃縮汚泥返送配管、20:オゾン処理制御装置、21:オゾン濃縮装置
1: biological treatment tank, 2: air diffuser, 3: air supply device, 4: waste water, 5: sludge extraction pump, 6: sludge extraction pipe, 7: sludge return pipe, 8: ozone reaction part, 9: ozone gas injection Piping 10: Ozone generator 11: Raw material gas supply pipe 12: Raw
Claims (12)
前記生物処理槽で生成された前記汚泥含有処理水に対してオゾン処理を行った後、前記生物処理槽に返送するオゾン反応部と、
原料供給装置から供給された原料によりオゾンガスを生成し、前記オゾン反応部に前記オゾンガスを供給するオゾン発生装置と、
前記オゾン発生装置と一体あるいは併設され、前記オゾン処理を制御するオゾン制御装置と、
前記オゾン制御装置に接続され、前記オゾン発生装置の前記オゾン処理の開始により前記オゾン制御装置から出力されるオゾン処理開始信号を検知し、オゾン処理開始検知信号を出力するオゾン処理検知手段と、
前記オゾン処理開始検知信号に基づいて前記生物処理槽内への曝気風量を制御する曝気風量制御手段と、を備えることを特徴とする廃水処理システム。 a biological treatment tank for biologically treating organic wastewater under aerobic conditions to produce sludge-containing treated water containing sludge;
an ozone reaction unit that performs ozone treatment on the sludge-containing treated water generated in the biological treatment tank and then returns it to the biological treatment tank;
an ozone generator that generates ozone gas from raw materials supplied from a raw material supply device and supplies the ozone gas to the ozone reaction unit;
an ozone control device integrated with or in parallel with the ozone generator for controlling the ozone treatment;
ozone treatment detection means connected to the ozone control device, detecting an ozone treatment start signal output from the ozone control device when the ozone treatment by the ozone generator is started, and outputting an ozone treatment start detection signal;
aeration air volume control means for controlling an aeration air volume into the biological treatment tank based on the ozonation start detection signal .
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