JPH0137196B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明はし尿系汚水を凝集処理および硝化脱
窒処理により処理する装置に関するものである。 〔従来の技術〕 し尿処理では生物処理が主流を占め、その一環
として硝化脱窒処理が行われているが、希釈水の
不足、用地難、放流規制の強化などにより、低希
釈、高負荷、高度処理が要望されている。 このような要望に応えるために、し尿系汚水に
凝集剤を添加して凝集処理を行い、生物処理を行
う装置が提案されている（例えば特開昭60−
28894号）。この装置はし尿系汚水中のSS性BOD
を固形物とともに除去してBOD負荷を低下させ、
生物処理を行うものである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような従来の装置では、凝
集剤が連続的に添加されているが、脱水の効率を
追求すると、SS回収率を高くすることが必要で
あり、この場合濾液のSSは低くなり、その結果
脱窒のためのBOD源が不足して窒素除去率が低
下したり、活性汚泥の沈降性が著しく低下する。
また凝集剤を連続的に添加しながら、凝集剤の添
加量や脱水機の回転数を制御してSS回収率を低
下させると、制御が複雑になるとともに、凝集剤
が無駄に消費されるなどの問題点があつた。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は上記問題点を解決するためのもの
で、簡単な構造および操作により、凝集剤を無駄
に消費することなく、SS量をコントロールし、
窒素除去率を高くするとともに、汚泥の沈降性を
良くすることができるし尿系汚水の処理装置を提
供することを目的としている。 この発明は、し尿系汚水に凝集剤を添加して凝
集反応させる凝集反応槽と、この凝集反応槽に間
欠的に凝集剤を添加する薬注装置と、前記凝集反
応槽からの液を固液分離する固液分離装置と、こ
の固液分離装置からの固形分を脱水する脱水装置
と、前記固液分離装置および脱水装置からの分離
液を生物学的に硝化脱窒処理する生物処理装置と
を備え、前記薬注装置は前記分離液のBOD／Ｎ
比が全体の平均値として2.5〜３になるような添
加時間および添加間隔で凝集剤を添加するように
したものであるし尿系汚水の処理装置である。 この発明においてし尿系汚水とは、し尿を含む
汚水であり、例えば汲取りし尿、その除渣物、こ
れらと余剰汚泥等の他の汚水との混合物などがあ
る。 凝集処理に使用する凝集剤としては無機凝集
剤、有機凝集剤のいずれでもよく、また両者を併
用することもできる。好ましくはカチオン性の有
機凝集剤を使用するのがよく、少量の添加量で効
果的に、SS、BOD成分を除去できる。無機凝集
剤としては塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニ
ウム、硫酸アルミニウム、塩化鉄（）、硫酸鉄
（）、塩化鉄（）、硫酸鉄（）、塩化コツパラ
ス、ポリ塩化鉄、ポリ硝酸鉄などがあり、１種ま
たは数種の使用が可能である。 有機凝集剤としては、アミノアルキルアクリレ
ートもしくはアミノアルキルメタクリレートの単
独重合体またはアクリルアミドあるいは他のモノ
マーとの共重合体、構成単位としてアクリルアミ
ドもしくはメタクリルアミドを含む重合体のマン
ニツヒ変性物またはホフマン分解物、ポリアミド
ポリアミン、ポリビニルイミダゾリン、ポリエチ
レンイミン、ポリジアルキルジアリルアンモニウ
ム塩などのカチオン性有機凝集剤が使用でき、こ
れらは１種または数種の使用が可能である。 これらの無機凝集剤および（または）カチオン
性有機凝集剤は、ポリアクリルアミド、ポリアク
リルアミド部分加水分解物、ポリアクリル酸ナト
リウムなどのノニオン性またはアニオン性の有機
凝集剤と併用することができる。 固液分離装置としてはウエツジワイヤースクリ
ーン、マイクロスクリーン、ドラムスクリーンな
どの重力分離可能なスクリーンが使用でき、特に
ウエツジワイヤースクリーンが好ましい。脱水装
置としてはベルトプレス、フイルタプレス、遠心
脱水機、スクリユウプレス、真空脱水機等が使用
できる。 〔作用〕 汲取し尿の全窒素は3000〜5000mg／であり、
その大部分はアンミニア性窒素である。このよう
なし尿を従来法のように凝集分離を行うと、し尿
中のSS性および高分子のBODが除去されてBOD
が低くなり、BOD／Ｎ比が2.0程度になる。 一般にし尿の硝化脱窒処理におけるBOD／Ｎ
比は硝酸型で2.5、亜硝酸型1.8程度である。上記
分離液は脱窒細菌に利用されやすい低分子の溶解
性BODが主体となるため硝化脱窒を行うことは
できるが、亜硝酸型の脱窒条件に保持する必要が
あり、硝化槽で曝気量が多くなつたりして硝酸型
になると、窒素除去率は低くなる。 そこで本発明では、し尿系汚水中のSS性およ
び高分子BODをすべて凝集分離で除去するので
はなく、薬注装置から凝集反応槽に凝集剤を間欠
的に添加して間欠的に凝集反応させ、凝集剤を添
加しないときはそのままの状態で固液分離装置に
おいて固液分離し、脱水装置において脱水を行う
ことにより、凝集剤を添加しない時の汚水中の
SSを分離液にリークさせる。このような分離液
を生物処理装置において生物学的硝化脱窒を行う
ことにより、窒素除去率を高くし、活性汚泥の沈
降性を良くすることができる。 この場合、汚水中のSSを分離液側に全体の平
均値として2000〜6000mg／になる程度にリーク
させ、分離液のBOD／Ｎ比が全体の平均値とし
て2.5〜３になるように、凝集剤の添加時間およ
び添加間隔を選ぶ。凝集剤の添加時間と無添加時
間の比率は運転初期において分離液が上記範囲に
入るように実験的に確めることができるが、一般
的には添加時間：無添加時間＝２：１程度でよ
い。実際の添加時間はなるべく短い間隔で上記比
率になるように選定すると、分離液のSS濃度が
平均化し好ましいが、あまり短時間になると薬注
ポンプの発停が頻繁になるので、一般的には10分
間添加して５分間休止する程度が好ましい。 〔実施例〕 以下、この発明を図面の実施例により説明す
る。図面は実施例の系統図である。図において、
１は凝集反応槽であつて、原水管２から原水を連
続的に導入し、薬注タンク３からタイマー４によ
つて発停するポンプ５により、薬注管６を通して
凝集剤が間欠的に添加され、撹拌機７により、撹
拌して凝集反応を行うようになつている。 ８は固液分離装置であつて、ウエツジワイヤー
スクリーンからなり、凝集反応槽１から管９を通
して供給される液を重力分離により固液分離し、
分離液を管１０に、固形分を管１１から脱水装置
１２に供給するようになつている。脱水装置１２
は遠心脱水機からなり、固形分を脱水してケーキ
１３を系外に排出し、分離液を管１４に排出し、
管１０の分離液とともに貯留槽１５およびポンプ
１６を経て脱窒槽１７に供給するようになつてい
る。 脱窒槽１７は返送管１８からの硝化液および返
送管１９からの返送汚泥を混合して嫌気状態にお
いて脱窒処理を行い、脱窒液は管２０から硝化槽
２１において硝化処理を行い、硝化液は一部が返
送管１８から返送され、残部は管２２から沈殿槽
２３に入り沈殿分離されるようになつており、こ
れらは生物処理装置を構成している。沈殿槽２３
の分離液は処理水管２４から放流され、分離汚泥
は一部が返送管１９から返送され、残部は排泥管
２５から排出されるようになつている。 上記の構成において、凝集反応槽１に原水管２
から原水を連続的に供給し、薬注タンク３からタ
イマー４によりポンプ５を間欠的に運転して凝集
剤を間欠的に添加し、凝集反応を行う。このとき
PH調整剤を注入してもよく、また２種の凝集剤を
併用するときは薬注装置は２系列設けることがで
きる。 凝集剤が添加されている時間帯では、原水は凝
集反応により比較的小さいSSまでフロツクとな
り、固液分離装置８において固形分として濃縮さ
れ、固形分は脱水装置１２において脱水され、ケ
ーキ１３として除去される。固液分離装置８の分
離液は管１０から、脱水装置１２の分離液は管１
４からそれぞれ合流して貯留槽１５に供給され
る。 凝集剤が添加されない時間帯では、原水はその
まま固液分離装置８に供給され、比較的大きい
SSが夾雑物として除去され、小さいSS性または
高分子BODはそのまま分離液として管１０から
貯留槽１５に供給される。こうして貯留槽１５に
おいて流入する分離液は混合され、SS濃度およ
びBOD／Ｎ比は平均化し、所定範囲に維持され
て、ポンプ１６により脱窒槽１７に供給される。 脱窒槽１７では分離液とともに返送管１８から
の硝化液および返送管１９からの返送汚泥を導入
し、ここで槽内の脱窒細菌を含む活性汚泥と混合
して、酸素を遮断した状態で緩やかに撹拌し、脱
窒処理を行う。ここでは分離液中のBODを水素
供与体として、返送硝化液中の硝酸または亜硝酸
イオンを窒素に還元する脱窒細菌が優勢となり、
分離液中の窒素成分が除去される。 脱窒処理を行つた混合液は硝化槽２１に導入
し、硝化細菌を含む活性汚泥と混合して曝気する
ことにより、残留するBODを除去するとともに、
窒素成分を硝酸または亜硝酸イオンにまで硝化す
る。硝化を終つた混合液の一部は返送管１８から
返送硝化液として脱窒槽１７に返送し、残部は沈
殿槽２３において沈殿分離する。沈殿槽２３の分
離液は処理水管２４から処理水としてそのまま放
流するか、あるいは凝集処理等の三次処理をした
のち再利用される。分離した活性汚泥は一部を返
送汚泥として返送管１９から脱窒槽１７へ返送
し、残部は余剰汚泥として排泥管２５から排出す
る。 上記の処理において、管１０および１４から流
出する分離液のBOD／Ｎ比が所定の平均値、例
えば2.5〜３となるように、凝集剤の添加時間お
よび添加間隔を予め設定しておけば、得られる分
離液の混合物は原則的にはBOD／Ｎ比が上記範
囲になるから、生物処理装置において無希釈で効
率よく生物学的硝化脱窒を行うことができる。こ
の場合、無希釈でも曝気に際しては発泡や発熱が
起こらず、BODおよび窒素が除去される。ここ
で希釈とは、意図的に工業用水、河川水、海水、
処理水等を分離液に混合することをいい、曝気的
における消泡水、ポンプのシール水、冷却水、雑
用水等の系内混入や、汚泥脱水の濾液、脱水機の
洗浄廃水等の系内返送は許容される。 また凝集反応槽１では最適条件で凝集反応を行
うことができるから、凝集剤の使用量を少なくし
て効率よく脱水を行うことができ、生物処理装置
では窒素除去率が高く、生成する汚泥の沈降性は
良くなる。 次に試験例について説明する。図面の装置にお
いて、原水として生し尿を供給し、凝集剤として
カチオン性高分子凝集剤クリフイツクスCP659
（栗田工業株式会社製、登録商標）を200mg／、
添加時間10分間、無添加時間５分間（両者の比
２：１）で注入し、凝集反応後固液分離および脱
水した分離液を生物処理した。分離液の水質、窒
素除去率、および汚泥の沈降性を表１に示す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、凝集剤を間欠的に添加して分
離のBOD／Ｎ比を所定の値になるようにしたの
で、簡単な構造および操作により、凝集剤を無駄
に消費することなく、SS量をコントロールし、
窒素除去率を高くするとともに、汚泥の沈降性を
良くすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例の系統図であり、１は凝集反応
槽、２は原水管、３は薬注タンク、４はタイマ
ー、５，１６はポンプ、８は固液分離装置、１２
は脱水装置、１５は貯留槽、１７は脱窒槽、２１
は硝化槽、２３は沈殿槽、２４は処理水管であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ し尿系汚水に凝集剤を添加して凝集反応させ
   る凝集反応槽と、この凝集反応槽に間欠的に凝集
   剤を添加する薬注装置と、前記凝集反応槽からの
   液を固液分離する固液分離装置と、この固液分離
   装置からの固形分を脱水する脱水装置と、前記固
   液分離装置および脱水装置からの分離液を生物学
   的に硝化脱窒処理する生物処理装置とを備え、前
   記薬注装置は前記分離液のBOD／Ｎ比が全体の
   平均値として2.5〜３になるような添加時間およ
   び添加間隔で凝集剤を添加するようにしたもので
   あるし尿系汚水の処理装置。 ２ 薬注装置はタイマーにより発停するポンプに
   より間欠的に凝集剤を添加するものである特許請
   求の範囲第１項記載の処理装置。 ３ 固液分離装置はウエツジワイヤースクリーン
   である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   処理装置。