JPH0217233B2 - - Google Patents
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、無希釈、高負荷法により、し尿など
の有機系高濃度廃液を処理する方法に関する。 従来の技術 従来、し尿などの有機系高濃度廃液の処理方法
としては、例えば該廃液を嫌気的雰囲気で嫌気
性処理するか、あるいは好気的雰囲気で好気性処
理することにより一次処理した後、約20倍に希釈
して活性汚泥処理する方法と、該廃液を約３〜
10倍に希釈して脱窒処理、硝化処理を繰り返す活
性汚泥法などがある。 しかしながら、これらの活性汚泥法では、希釈
水を使用せねばならず、また処理槽容量が20〜40
日分も必要であり、省エネルギー、設備面で本質
的な欠点を有している。 近年、かかる欠点を克服する方法として、前記
廃液を深層曝気、酸素曝気、エジエクター式曝気
などの高効率酸素供給装置を用いて活性汚泥処理
する無希釈高負荷処理法が提案されるようにな
り、かかる方法によれば廃液を希釈する必要がな
く、かつ処理槽容量も５〜10日でよいという利点
を有する。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記無希釈高負荷処理法でも、
処理中に廃液の発泡を生起し、高濃度である
ため固液分離が困難である、微生物では分解で
きないCOD、色度などの処理水濃度がかえつて
高くなるという問題点を有している。 これらの対策として、消泡剤の添加あるいは
消泡機の設置、遠心分離機などによる機械的な
固液分離、粒状活性炭吸着設備あるいはオゾン
酸化設備などによるCOD、色度の除去などが提
案されているが、いずれも設備面、工程面で未だ
問題点を有している。 問題点を解決するための手段 本発明者は、前記従来の技術的課題を背景に鋭
意検討した結果、有機系高濃度廃液を無希釈高負
荷処理法で処理するに際し、処理系に活性炭を混
在させ、かつ処理系の溶存酸素濃度を特定量に限
定することにより、発泡を生起することなく
BODのみならず窒素分、COD、色度も著しく低
下させることができ、しかも固液分離を容易化で
きることを見出し、本発明に到達したものであ
る。 即ち本発明は、有機系高濃度廃液を活性汚泥処
理するに際し、有機系高濃度廃液の処理系に粉末
活性炭を混合するとともに、該処理系の溶存酸素
濃度を0.3〜0.8mg／に保つことにより硝化処理
と脱窒処理とを同時に行うことを特徴とする有機
系高濃度廃液の処理方法、 有機系高濃度廃液を活性汚泥処理するに際し、
有機系高濃度廃液の処理系に粉末活性炭を混合す
るとともに、該処理系の溶存酸素濃度を0.3〜0.8
mg／に保つことにより硝化処理と脱窒処理とを
同時に行い、次いで固液分離して得られた粉末活
性炭と活性汚泥との混合汚泥を脱水後乾留し、更
に乾留後の混合汚泥を前記処理系に供給すること
することを特徴とする有機系高濃度廃液の処理方
法、および 有機系高濃度廃液を活性汚泥処理するに際し、
有機系高濃度廃液の処理系に粉末活性炭を混合す
るとともに、該処理系の溶存酸素濃度を0.3〜0.8
mg／に保つことにより硝化処理と脱窒処理とを
同時に行い、次いで固液分離して得られた分離液
に凝集剤を添加し、更にこの分離液を回転濾過器
を用い固液分離することを特徴とする有機系高濃
度廃液の処理方法を提供するものである。 以上のように、本発明の骨子とするところは、
有機系高濃度廃液を活性汚泥と粉末活性炭との混
合活性汚泥処理系の中で処理し、しかも該処理系
の溶存酸素量を特定することにより、硝化処理と
脱窒処理とを効率的に同時に行うものである。 ここで有機系高濃度廃液とは、BODが５，000
〜20，000mg／、好ましくは６，000〜12，000
mg／程度のものであり、例えばし渣除去後のし
尿などを挙げることができる。 また、粉末活性炭としては、粒径が10〜100程
度、嵩密度約0.3以下、内部表面積１，000〜３，
000m2／ｇ程度の通常の粉末活性炭である。本発
明において粒状活性炭を用いても粉末活性炭に比
し内部表面積が小さく吸着能力が劣るため活性汚
泥処理の効率が悪く、また活性炭と活性汚泥との
混合汚泥の粘度が上昇して好ましくない。かかる
粉末活性炭の使用量は、通常、有機系高濃度廃液
１Klに対し、１〜３Kg、好ましくは1.5〜2.5Kgで
あり、また活性汚泥の固形分に対しては通常、10
〜50重量％、好ましくは20〜40重量％程度であ
る。 本発明では、かかる活性汚泥、粉末活性炭およ
び有機系高濃度廃液からなる汚泥処理系中の溶存
酸素濃度を0.3〜0.8mg／、好ましくは0.5〜0.7
mg／に保ちつつ活性汚泥処理することが必要で
ある。この際、処理系に対する酸素供給手段とし
ては、例えば活性汚泥処理槽である反応槽の底部
に高効率酸素供給装置（微細気泡式エアレータ、
粗大気泡式エアレータなどで代表される水中エア
レータ）を設置し、該槽底部より連続的に酸素を
供給するとともに槽内部に酸素指示検出器を設
け、槽内部の溶存酸素を前記濃度に調整するよう
になされる。 前記溶存酸素濃度が0.3mg／未満では溶存酸
素濃度が少なすぎて下記反応で代表される硝化処
理が進行し難くなる。 NH4＋2O2→NO3 -＋H2O＋2H+ NH4＋３／2O2→NO2 -＋H2O＋2H+ また、溶存酸素濃度が0.8mg／を超えると酸
素濃度が高すぎて下記反応で代表される脱窒処理
が進行し難くなる。 2NO3 -＋10H（BOD）→4H2O＋2OH-＋N2 2NO2 -＋6H（BOD）→2H2O＋2OH-＋N2 2NO3 -＋2H2S→Ｓ＋H2SO4＋2OH-＋N2 2NO2 -＋3H2S→2S＋H2SO4＋4OH-＋2N2 かくて有機系高濃度廃液を活性汚泥処理するに
際し、処理系に粉末活性炭が存在すると、廃液中
の阻害物質が吸着除去されるので活性汚泥中の微
生物の活性を維持することができる。また、粉末
活性炭が担体としての役割を果たすため、菌体量
が増大する。更に、汚泥処理の際に発泡の原因と
なつている粘着性物質を該活性炭が吸着除去し、
処理系に別途消泡剤などの添加を必要としなくて
もよい。更にまた、粘着性物質が活性炭に吸着除
去され、かつ活性炭の周囲に活性汚泥が付着して
比重の大きい汚泥が形成される結果、処理系全体
の粘度が低下し汚泥の自然沈降が可能となり、固
液分離が極めて容易となる。これにより、処理系
全体の粘度が低くなり、かつ沈降性も良好となる
ので、活性汚泥濃度を高めることが可能となり酸
素供給速度を大きくすることができ、高効率の酸
素供給措置とあいまつて処理容量の小さい高負荷
処理を可能とすることができる。更に、粉末活性
炭は、前記硝化処理、脱窒処理では充分には除去
しえないCOD、色度、その他有害な臭いを吸着
除去することができるのである。 次に、粉末活性炭は、活性汚泥処理に際し、溶
存酸素および廃液中の有機物質を吸着する結果、
溶存酸素濃度の低い場合は吸着された溶存酸素を
消費して好気的な硝化反応を進行させ、一方液中
に有機物質がなくなつた場合でも吸着した有機物
質を消費して脱窒反応を進行させることが可能と
なる。また、活性汚泥処理後に得られる余剰汚泥
は、活性炭と活性汚泥との混合汚泥であるため、
極めて簡単に脱水することが可能となり、従来の
活性汚泥単独の場合の含水率が80〜85重量％であ
るのに対し、混合汚泥の含水率は65〜70重量％程
度に低下し、これによつて得られる余剰汚泥の自
然、農地への還元が可能である。 なお、処理系への粉末活性炭の供給について
は、直接前記活性汚泥処理系の反応槽内に投入し
てもよいが、例えば反応槽後の処理液に粉末活性
炭を供給しCOD、色度などを除去した後、この
粉末活性炭と活性汚泥との混合汚泥を反応槽へ返
送するような方式が好ましい。また、本発明では
活性汚泥処理され、固液分離された処理液は通
常、無機凝集剤、有機高分子凝集剤などを添加し
てフロツクを形成させた後、凝集分離され、滅菌
後放流される。 次に、発明においては、更に前記のように活性
汚泥処理された後の粉末活性炭と活性汚泥との混
合汚泥を脱水後乾留し、更に乾留後の混合汚泥を
前記処理系に供給することも可能である。 この場合、混合汚泥を遠心分離器、フイルター
プレス、ベルトプレスなどの脱水機により水分を
低めた後、乾留炉で乾留する。乾留炉では、熱風
発生炉からの熱風により炉内温度を700〜900℃に
保ち、水分の蒸発、活性炭に吸着した物質の分
解、活性炭の再生を行い、同時に活性汚泥の分
解、一部炭化が行われる。乾留炉としては、流動
炉、固定炉、ロータリーキルン、多段炉など、従
来と同様な構造の炉でよい。乾留炉で残る再生活
性炭、活性炭化活性汚泥、灰分を含む残渣は一部
廃棄して残りを前記活性汚泥処理系に戻す。 また、乾留炉での廃ガスは乾式または湿式集塵
機で粉塵を補集し熱風発生炉に循環する。補集し
た粉塵は同様に前記処理系に戻す。熱風発生炉で
は空気と重油を供給し熱風を発生させるとともに
乾留炉で発生した排ガスの臭気の分解を行う。熱
風炉の排ガスは、前記熱風発生炉供給空気と熱交
換して排出する。このように、活性炭の再活性化
と活性汚泥の活性炭化により粉末活性炭の再生と
同時に活性汚泥の一部が活性炭化されこれを循環
使用することにより、新しい活性炭の供給量を大
幅に節減することができる。 次に、本発明では、活性汚泥処理され、固液分
離され得られた分離液に凝集剤を添加し、更にこ
の分離液を回転濾過器を用い固液分離することが
好ましい。凝集剤としては、硫酸アルミニウム、
塩化第二鉄などの無機凝集剤、アルギン酸ナトリ
ウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル
アミドなどの有機凝集剤が使用される。かくて分
離液中の残留浮遊固体（SS）、コロイド成分など
を凝集させ、フロツクを形成させた後、マイクロ
ストレーナーなどの回転濾過器で濾過することに
より固液分離し、清澄な処理水を得ることができ
る。処理水に対する凝集剤の量は、通常２，000
〜３，000mg／、回転濾過器のスクリーンの目
開きは、通常、20〜30ミクロンである。 かくて、従来の凝集分離、砂濾過の２工程がマ
イクロストレーナーなどの回転濾過器の１工程に
なり、運転管理、経済性の面で大幅な改善を図る
ことができる。 以下、本発明を図面を用いて更に詳細に説明す
る。 第１〜３図は、本発明の一実施態様であり、活
性汚泥処理工程図である。 まず第１図について説明すると、し渣を除去さ
れたし尿１は、活性汚泥と粉末活性炭の存在する
反応槽２に供給される。反応槽２の底部には、例
えば酸素供給量が１KgO2／m3・hr以上の高効率
酸素供給装置である水中エアレーター３が設置さ
れており、空気４が送風機５より該エアレーター
３を経て処理水中に吹き込まれ酸素が供給され
る。 また、反応槽２には溶存酸素量指示調整器６が
設けられており、これが送風機５と連動して反応
槽２内の溶存酸素量を0.3〜0.8mg／になるよう
に制御している。かくて反応槽２内は、嫌気状態
と好気状態が共存する状態となり、硝化処理と脱
窒処理が同時に行われる。反応槽２で処理された
処理液は、このままでもBOD、トータル窒素
（Ｔ−Ｎ）を大幅に低減させることができるが、
第１図では更にこの処理水の清澄化を図るため、
反応槽２の後工程として、曝気槽７、撹拌槽８お
よび再曝気槽９を順次並設している。ここで曝気
槽７では溶存酸素量を1.0〜2.0mg／として好気
状態に維持し処理水中に残存するアンモニア性窒
素を硝化処理することにより亜硝酸、硝酸性窒素
に酸化する。曝気槽７の底部には例えばデイフユ
ザー型の散気装置を設け、送風機４から空気を該
槽７の底部に供給する。 次いで、硝化処理された処理水を撹拌槽８に導
入し溶存酸素量が0.2mg／以下の嫌気状態で脱
窒処理する。撹拌槽８の撹拌は、該槽を密閉して
窒素ガスを循環して吹き込んでもよいが、曝気槽
７と同様に槽底部に設けた散気装置より空気を供
給し、空気撹拌とすることが経済的である。撹拌
槽８内では、既に反応槽２内でBODの殆どが消
費されているので活性炭を添加しない従来の方式
では反応速度の遅い微生物の内生呼吸を利用して
脱窒するが、本発明では活性炭に吸着された有機
物質が利用されるので、脱窒処理の速度を早める
ことが可能である。 次いで、処理水を再曝気槽９に導入し、曝気槽
７と同様な散気装置により曝気し、溶存酸素を供
給することにより、活性汚泥の腐敗を防止する。 次いで、分離槽１０で自然沈降により粉末活性
炭と活性汚泥との混合汚泥と、処理液とに分離す
る。分離された混合汚泥は返送汚泥１１として反
応槽２に戻し、一部を余剰汚泥１２として汚泥処
理工程Ａへ送る。汚泥処理工程Ａでは、脱水機１
３に供給し脱水した後、焼却装置１４で焼却す
る。一方、分離槽１０で分離された処理液は処理
液清澄化工程Ｂにおいて、無機凝集剤１５および
高分子凝集剤１６を加えて凝集分離槽１７で処理
液中に残留している浮遊固体、COD、色度、燐
などを除去して仕上げ処理した後、滅菌して清澄
処理液１８として放流される。 なお、第１図では新規な粉末活性炭１９は、撹
拌槽８より供給されるようになされている。 また、本発明では、第１図の曝気槽７、撹拌槽
８、再曝気槽９を省略して反応槽２から直ちに処
理液を分離槽１０に導くことも可能である。 次に、第２図は、第１図の汚泥処理工程Ａを
A′に置き換えたものであり、この場合、混合汚
泥を脱水機２１により水分を低めた後、乾留炉２
２で乾留する。乾留炉２２では、熱風発生炉２３
からの熱風により炉内温度を700〜900℃に保ち、
水分の蒸発、活性炭に吸着した物質の分解、活性
炭の再生を行い、同時に活性汚泥の分解、一部炭
化が行われる。乾留炉で残る再生活性炭、活性炭
化活性汚泥、灰分を含む残渣は一部廃棄して残り
を汚水処理系に戻す。また、乾留炉での廃ガスは
集塵機２４で粉塵を補集し熱風発生炉２２に循環
する。補集した粉塵は同様に汚泥処理系に戻す。 熱風発生炉２３では空気と重油を供給し熱風を
発生させるとともに乾留炉で発生した排ガスの臭
気の分解を行う。熱風発生炉２３の排ガスは、熱
風発生炉に供給される空気と熱交換器２５により
熱交換して排出される。 更に、第３図は、第１図の処理液清澄化工程Ｂ
をB′に置き換えたものであり、従来行われてい
る凝集分離と砂濾過の二工程をマイクロストレー
ナーなどの回転濾過器で代替する方法である。 即ち、分離槽で分離された処理液を凝集槽３１
に導入し、ここで無機凝集剤、高分子凝集剤など
の凝集剤３２を供給し分離液中の残留浮遊固体、
コロイド成分を凝集し、フロツクを形成させた
後、マイクロストレーナー３３で分離濾過し、清
澄な処理液を得る。ここで回転濾過器を代表する
マイクロストレーナーとは、流入水中の浮遊固体
を円筒形のスクリーンで濾過するもので、スクリ
ーンはステンレスまたは合成樹脂製のメツシユ状
の濾網をドラムの周囲に固定したもので、このド
ラムが回転して浮遊固体を捕捉する。捕捉された
浮遊固体は、スクリーン真上の洗浄ノズルから噴
射される洗浄水によつて取り除かれる。洗浄廃液
３４は分離槽１０に返送され、該分離槽内で固液
分離される。 作 用 本発明は、有機系高濃度廃液を活性汚泥と粉末
活性炭の汚泥処理系の中で、しかも該処理系の溶
存酸素量を特定することにより、硝化処理と脱窒
処理とを効率的に同時に行うものである。 発明の効果 以上のように本発明によれば、有機系高濃度廃
液を活性汚泥処理するに際し、粉末活性炭を混合
し、かつ溶存酸素量を特定の範囲となすことによ
り、活性汚泥中の微生物維持、微生物の保護、菌
体量の増大、活性汚泥の高濃度化、硝化・脱窒処
理の促進、酸素移動の増大、スカム防止、臭気軽
減、余剰汚泥の自然・農地還元化などが可能とな
る。また本発明に活性炭の再生、活性汚泥の一部
炭化工程を付加すれば、粉末活性炭の再利用を図
ることが可能であり、更に本発明に回転濾過器に
よる清澄化工程を付加すれば工程の合理化が可能
となる。 実施例 以下、実施例を挙げ、本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 １ 第１図の廃液処理工程を用い、し渣除去後のし
尿をそれぞれ容量が40m3、４m3、12m3、４m3の反
応槽２、曝気槽７、撹拌槽８、再曝気槽９で順次
処理し、300日間連続運転を行つた。この際、し
尿の反応槽２内への供給量は、10Kl／日、返送汚
泥は36m3／日とし、し尿１Klに対し、粉末活性炭
の使用量は２Kgであつた。また反応槽２中の溶存
酸素量、同温度は0.5〜0.8mg／、30〜40℃、曝
気槽７中の溶存酸素量、同温度は1.0〜2.0mg／
、30〜40℃、撹拌槽８中の溶存酸素量、同温度
は0.1〜0.3mg／、30〜40℃、再曝気槽９中の溶
存酸素量、同温度は0.2〜1.0mg／、30〜40℃と
した。結果を第１表に示す。
の有機系高濃度廃液を処理する方法に関する。 従来の技術 従来、し尿などの有機系高濃度廃液の処理方法
としては、例えば該廃液を嫌気的雰囲気で嫌気
性処理するか、あるいは好気的雰囲気で好気性処
理することにより一次処理した後、約20倍に希釈
して活性汚泥処理する方法と、該廃液を約３〜
10倍に希釈して脱窒処理、硝化処理を繰り返す活
性汚泥法などがある。 しかしながら、これらの活性汚泥法では、希釈
水を使用せねばならず、また処理槽容量が20〜40
日分も必要であり、省エネルギー、設備面で本質
的な欠点を有している。 近年、かかる欠点を克服する方法として、前記
廃液を深層曝気、酸素曝気、エジエクター式曝気
などの高効率酸素供給装置を用いて活性汚泥処理
する無希釈高負荷処理法が提案されるようにな
り、かかる方法によれば廃液を希釈する必要がな
く、かつ処理槽容量も５〜10日でよいという利点
を有する。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記無希釈高負荷処理法でも、
処理中に廃液の発泡を生起し、高濃度である
ため固液分離が困難である、微生物では分解で
きないCOD、色度などの処理水濃度がかえつて
高くなるという問題点を有している。 これらの対策として、消泡剤の添加あるいは
消泡機の設置、遠心分離機などによる機械的な
固液分離、粒状活性炭吸着設備あるいはオゾン
酸化設備などによるCOD、色度の除去などが提
案されているが、いずれも設備面、工程面で未だ
問題点を有している。 問題点を解決するための手段 本発明者は、前記従来の技術的課題を背景に鋭
意検討した結果、有機系高濃度廃液を無希釈高負
荷処理法で処理するに際し、処理系に活性炭を混
在させ、かつ処理系の溶存酸素濃度を特定量に限
定することにより、発泡を生起することなく
BODのみならず窒素分、COD、色度も著しく低
下させることができ、しかも固液分離を容易化で
きることを見出し、本発明に到達したものであ
る。 即ち本発明は、有機系高濃度廃液を活性汚泥処
理するに際し、有機系高濃度廃液の処理系に粉末
活性炭を混合するとともに、該処理系の溶存酸素
濃度を0.3〜0.8mg／に保つことにより硝化処理
と脱窒処理とを同時に行うことを特徴とする有機
系高濃度廃液の処理方法、 有機系高濃度廃液を活性汚泥処理するに際し、
有機系高濃度廃液の処理系に粉末活性炭を混合す
るとともに、該処理系の溶存酸素濃度を0.3〜0.8
mg／に保つことにより硝化処理と脱窒処理とを
同時に行い、次いで固液分離して得られた粉末活
性炭と活性汚泥との混合汚泥を脱水後乾留し、更
に乾留後の混合汚泥を前記処理系に供給すること
することを特徴とする有機系高濃度廃液の処理方
法、および 有機系高濃度廃液を活性汚泥処理するに際し、
有機系高濃度廃液の処理系に粉末活性炭を混合す
るとともに、該処理系の溶存酸素濃度を0.3〜0.8
mg／に保つことにより硝化処理と脱窒処理とを
同時に行い、次いで固液分離して得られた分離液
に凝集剤を添加し、更にこの分離液を回転濾過器
を用い固液分離することを特徴とする有機系高濃
度廃液の処理方法を提供するものである。 以上のように、本発明の骨子とするところは、
有機系高濃度廃液を活性汚泥と粉末活性炭との混
合活性汚泥処理系の中で処理し、しかも該処理系
の溶存酸素量を特定することにより、硝化処理と
脱窒処理とを効率的に同時に行うものである。 ここで有機系高濃度廃液とは、BODが５，000
〜20，000mg／、好ましくは６，000〜12，000
mg／程度のものであり、例えばし渣除去後のし
尿などを挙げることができる。 また、粉末活性炭としては、粒径が10〜100程
度、嵩密度約0.3以下、内部表面積１，000〜３，
000m2／ｇ程度の通常の粉末活性炭である。本発
明において粒状活性炭を用いても粉末活性炭に比
し内部表面積が小さく吸着能力が劣るため活性汚
泥処理の効率が悪く、また活性炭と活性汚泥との
混合汚泥の粘度が上昇して好ましくない。かかる
粉末活性炭の使用量は、通常、有機系高濃度廃液
１Klに対し、１〜３Kg、好ましくは1.5〜2.5Kgで
あり、また活性汚泥の固形分に対しては通常、10
〜50重量％、好ましくは20〜40重量％程度であ
る。 本発明では、かかる活性汚泥、粉末活性炭およ
び有機系高濃度廃液からなる汚泥処理系中の溶存
酸素濃度を0.3〜0.8mg／、好ましくは0.5〜0.7
mg／に保ちつつ活性汚泥処理することが必要で
ある。この際、処理系に対する酸素供給手段とし
ては、例えば活性汚泥処理槽である反応槽の底部
に高効率酸素供給装置（微細気泡式エアレータ、
粗大気泡式エアレータなどで代表される水中エア
レータ）を設置し、該槽底部より連続的に酸素を
供給するとともに槽内部に酸素指示検出器を設
け、槽内部の溶存酸素を前記濃度に調整するよう
になされる。 前記溶存酸素濃度が0.3mg／未満では溶存酸
素濃度が少なすぎて下記反応で代表される硝化処
理が進行し難くなる。 NH4＋2O2→NO3 -＋H2O＋2H+ NH4＋３／2O2→NO2 -＋H2O＋2H+ また、溶存酸素濃度が0.8mg／を超えると酸
素濃度が高すぎて下記反応で代表される脱窒処理
が進行し難くなる。 2NO3 -＋10H（BOD）→4H2O＋2OH-＋N2 2NO2 -＋6H（BOD）→2H2O＋2OH-＋N2 2NO3 -＋2H2S→Ｓ＋H2SO4＋2OH-＋N2 2NO2 -＋3H2S→2S＋H2SO4＋4OH-＋2N2 かくて有機系高濃度廃液を活性汚泥処理するに
際し、処理系に粉末活性炭が存在すると、廃液中
の阻害物質が吸着除去されるので活性汚泥中の微
生物の活性を維持することができる。また、粉末
活性炭が担体としての役割を果たすため、菌体量
が増大する。更に、汚泥処理の際に発泡の原因と
なつている粘着性物質を該活性炭が吸着除去し、
処理系に別途消泡剤などの添加を必要としなくて
もよい。更にまた、粘着性物質が活性炭に吸着除
去され、かつ活性炭の周囲に活性汚泥が付着して
比重の大きい汚泥が形成される結果、処理系全体
の粘度が低下し汚泥の自然沈降が可能となり、固
液分離が極めて容易となる。これにより、処理系
全体の粘度が低くなり、かつ沈降性も良好となる
ので、活性汚泥濃度を高めることが可能となり酸
素供給速度を大きくすることができ、高効率の酸
素供給措置とあいまつて処理容量の小さい高負荷
処理を可能とすることができる。更に、粉末活性
炭は、前記硝化処理、脱窒処理では充分には除去
しえないCOD、色度、その他有害な臭いを吸着
除去することができるのである。 次に、粉末活性炭は、活性汚泥処理に際し、溶
存酸素および廃液中の有機物質を吸着する結果、
溶存酸素濃度の低い場合は吸着された溶存酸素を
消費して好気的な硝化反応を進行させ、一方液中
に有機物質がなくなつた場合でも吸着した有機物
質を消費して脱窒反応を進行させることが可能と
なる。また、活性汚泥処理後に得られる余剰汚泥
は、活性炭と活性汚泥との混合汚泥であるため、
極めて簡単に脱水することが可能となり、従来の
活性汚泥単独の場合の含水率が80〜85重量％であ
るのに対し、混合汚泥の含水率は65〜70重量％程
度に低下し、これによつて得られる余剰汚泥の自
然、農地への還元が可能である。 なお、処理系への粉末活性炭の供給について
は、直接前記活性汚泥処理系の反応槽内に投入し
てもよいが、例えば反応槽後の処理液に粉末活性
炭を供給しCOD、色度などを除去した後、この
粉末活性炭と活性汚泥との混合汚泥を反応槽へ返
送するような方式が好ましい。また、本発明では
活性汚泥処理され、固液分離された処理液は通
常、無機凝集剤、有機高分子凝集剤などを添加し
てフロツクを形成させた後、凝集分離され、滅菌
後放流される。 次に、発明においては、更に前記のように活性
汚泥処理された後の粉末活性炭と活性汚泥との混
合汚泥を脱水後乾留し、更に乾留後の混合汚泥を
前記処理系に供給することも可能である。 この場合、混合汚泥を遠心分離器、フイルター
プレス、ベルトプレスなどの脱水機により水分を
低めた後、乾留炉で乾留する。乾留炉では、熱風
発生炉からの熱風により炉内温度を700〜900℃に
保ち、水分の蒸発、活性炭に吸着した物質の分
解、活性炭の再生を行い、同時に活性汚泥の分
解、一部炭化が行われる。乾留炉としては、流動
炉、固定炉、ロータリーキルン、多段炉など、従
来と同様な構造の炉でよい。乾留炉で残る再生活
性炭、活性炭化活性汚泥、灰分を含む残渣は一部
廃棄して残りを前記活性汚泥処理系に戻す。 また、乾留炉での廃ガスは乾式または湿式集塵
機で粉塵を補集し熱風発生炉に循環する。補集し
た粉塵は同様に前記処理系に戻す。熱風発生炉で
は空気と重油を供給し熱風を発生させるとともに
乾留炉で発生した排ガスの臭気の分解を行う。熱
風炉の排ガスは、前記熱風発生炉供給空気と熱交
換して排出する。このように、活性炭の再活性化
と活性汚泥の活性炭化により粉末活性炭の再生と
同時に活性汚泥の一部が活性炭化されこれを循環
使用することにより、新しい活性炭の供給量を大
幅に節減することができる。 次に、本発明では、活性汚泥処理され、固液分
離され得られた分離液に凝集剤を添加し、更にこ
の分離液を回転濾過器を用い固液分離することが
好ましい。凝集剤としては、硫酸アルミニウム、
塩化第二鉄などの無機凝集剤、アルギン酸ナトリ
ウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル
アミドなどの有機凝集剤が使用される。かくて分
離液中の残留浮遊固体（SS）、コロイド成分など
を凝集させ、フロツクを形成させた後、マイクロ
ストレーナーなどの回転濾過器で濾過することに
より固液分離し、清澄な処理水を得ることができ
る。処理水に対する凝集剤の量は、通常２，000
〜３，000mg／、回転濾過器のスクリーンの目
開きは、通常、20〜30ミクロンである。 かくて、従来の凝集分離、砂濾過の２工程がマ
イクロストレーナーなどの回転濾過器の１工程に
なり、運転管理、経済性の面で大幅な改善を図る
ことができる。 以下、本発明を図面を用いて更に詳細に説明す
る。 第１〜３図は、本発明の一実施態様であり、活
性汚泥処理工程図である。 まず第１図について説明すると、し渣を除去さ
れたし尿１は、活性汚泥と粉末活性炭の存在する
反応槽２に供給される。反応槽２の底部には、例
えば酸素供給量が１KgO2／m3・hr以上の高効率
酸素供給装置である水中エアレーター３が設置さ
れており、空気４が送風機５より該エアレーター
３を経て処理水中に吹き込まれ酸素が供給され
る。 また、反応槽２には溶存酸素量指示調整器６が
設けられており、これが送風機５と連動して反応
槽２内の溶存酸素量を0.3〜0.8mg／になるよう
に制御している。かくて反応槽２内は、嫌気状態
と好気状態が共存する状態となり、硝化処理と脱
窒処理が同時に行われる。反応槽２で処理された
処理液は、このままでもBOD、トータル窒素
（Ｔ−Ｎ）を大幅に低減させることができるが、
第１図では更にこの処理水の清澄化を図るため、
反応槽２の後工程として、曝気槽７、撹拌槽８お
よび再曝気槽９を順次並設している。ここで曝気
槽７では溶存酸素量を1.0〜2.0mg／として好気
状態に維持し処理水中に残存するアンモニア性窒
素を硝化処理することにより亜硝酸、硝酸性窒素
に酸化する。曝気槽７の底部には例えばデイフユ
ザー型の散気装置を設け、送風機４から空気を該
槽７の底部に供給する。 次いで、硝化処理された処理水を撹拌槽８に導
入し溶存酸素量が0.2mg／以下の嫌気状態で脱
窒処理する。撹拌槽８の撹拌は、該槽を密閉して
窒素ガスを循環して吹き込んでもよいが、曝気槽
７と同様に槽底部に設けた散気装置より空気を供
給し、空気撹拌とすることが経済的である。撹拌
槽８内では、既に反応槽２内でBODの殆どが消
費されているので活性炭を添加しない従来の方式
では反応速度の遅い微生物の内生呼吸を利用して
脱窒するが、本発明では活性炭に吸着された有機
物質が利用されるので、脱窒処理の速度を早める
ことが可能である。 次いで、処理水を再曝気槽９に導入し、曝気槽
７と同様な散気装置により曝気し、溶存酸素を供
給することにより、活性汚泥の腐敗を防止する。 次いで、分離槽１０で自然沈降により粉末活性
炭と活性汚泥との混合汚泥と、処理液とに分離す
る。分離された混合汚泥は返送汚泥１１として反
応槽２に戻し、一部を余剰汚泥１２として汚泥処
理工程Ａへ送る。汚泥処理工程Ａでは、脱水機１
３に供給し脱水した後、焼却装置１４で焼却す
る。一方、分離槽１０で分離された処理液は処理
液清澄化工程Ｂにおいて、無機凝集剤１５および
高分子凝集剤１６を加えて凝集分離槽１７で処理
液中に残留している浮遊固体、COD、色度、燐
などを除去して仕上げ処理した後、滅菌して清澄
処理液１８として放流される。 なお、第１図では新規な粉末活性炭１９は、撹
拌槽８より供給されるようになされている。 また、本発明では、第１図の曝気槽７、撹拌槽
８、再曝気槽９を省略して反応槽２から直ちに処
理液を分離槽１０に導くことも可能である。 次に、第２図は、第１図の汚泥処理工程Ａを
A′に置き換えたものであり、この場合、混合汚
泥を脱水機２１により水分を低めた後、乾留炉２
２で乾留する。乾留炉２２では、熱風発生炉２３
からの熱風により炉内温度を700〜900℃に保ち、
水分の蒸発、活性炭に吸着した物質の分解、活性
炭の再生を行い、同時に活性汚泥の分解、一部炭
化が行われる。乾留炉で残る再生活性炭、活性炭
化活性汚泥、灰分を含む残渣は一部廃棄して残り
を汚水処理系に戻す。また、乾留炉での廃ガスは
集塵機２４で粉塵を補集し熱風発生炉２２に循環
する。補集した粉塵は同様に汚泥処理系に戻す。 熱風発生炉２３では空気と重油を供給し熱風を
発生させるとともに乾留炉で発生した排ガスの臭
気の分解を行う。熱風発生炉２３の排ガスは、熱
風発生炉に供給される空気と熱交換器２５により
熱交換して排出される。 更に、第３図は、第１図の処理液清澄化工程Ｂ
をB′に置き換えたものであり、従来行われてい
る凝集分離と砂濾過の二工程をマイクロストレー
ナーなどの回転濾過器で代替する方法である。 即ち、分離槽で分離された処理液を凝集槽３１
に導入し、ここで無機凝集剤、高分子凝集剤など
の凝集剤３２を供給し分離液中の残留浮遊固体、
コロイド成分を凝集し、フロツクを形成させた
後、マイクロストレーナー３３で分離濾過し、清
澄な処理液を得る。ここで回転濾過器を代表する
マイクロストレーナーとは、流入水中の浮遊固体
を円筒形のスクリーンで濾過するもので、スクリ
ーンはステンレスまたは合成樹脂製のメツシユ状
の濾網をドラムの周囲に固定したもので、このド
ラムが回転して浮遊固体を捕捉する。捕捉された
浮遊固体は、スクリーン真上の洗浄ノズルから噴
射される洗浄水によつて取り除かれる。洗浄廃液
３４は分離槽１０に返送され、該分離槽内で固液
分離される。 作 用 本発明は、有機系高濃度廃液を活性汚泥と粉末
活性炭の汚泥処理系の中で、しかも該処理系の溶
存酸素量を特定することにより、硝化処理と脱窒
処理とを効率的に同時に行うものである。 発明の効果 以上のように本発明によれば、有機系高濃度廃
液を活性汚泥処理するに際し、粉末活性炭を混合
し、かつ溶存酸素量を特定の範囲となすことによ
り、活性汚泥中の微生物維持、微生物の保護、菌
体量の増大、活性汚泥の高濃度化、硝化・脱窒処
理の促進、酸素移動の増大、スカム防止、臭気軽
減、余剰汚泥の自然・農地還元化などが可能とな
る。また本発明に活性炭の再生、活性汚泥の一部
炭化工程を付加すれば、粉末活性炭の再利用を図
ることが可能であり、更に本発明に回転濾過器に
よる清澄化工程を付加すれば工程の合理化が可能
となる。 実施例 以下、実施例を挙げ、本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 １ 第１図の廃液処理工程を用い、し渣除去後のし
尿をそれぞれ容量が40m3、４m3、12m3、４m3の反
応槽２、曝気槽７、撹拌槽８、再曝気槽９で順次
処理し、300日間連続運転を行つた。この際、し
尿の反応槽２内への供給量は、10Kl／日、返送汚
泥は36m3／日とし、し尿１Klに対し、粉末活性炭
の使用量は２Kgであつた。また反応槽２中の溶存
酸素量、同温度は0.5〜0.8mg／、30〜40℃、曝
気槽７中の溶存酸素量、同温度は1.0〜2.0mg／
、30〜40℃、撹拌槽８中の溶存酸素量、同温度
は0.1〜0.3mg／、30〜40℃、再曝気槽９中の溶
存酸素量、同温度は0.2〜1.0mg／、30〜40℃と
した。結果を第１表に示す。
【表】
比較例 １
粉末活性炭を供給しない以外は実施例１と同様
にして実験した。結果を第２表に示す。
にして実験した。結果を第２表に示す。
【表】
比較例 ２
反応槽２内の溶存酸素量を1.5mg／と好気状
態にした以外は実施例１と同様にして実験したと
ころ、処理系のPHが異常に低下し、運転が不可能
となつた。
態にした以外は実施例１と同様にして実験したと
ころ、処理系のPHが異常に低下し、運転が不可能
となつた。
第１〜３図は、本発明の一実施態様であり、活
性汚泥処理工程図である。 ２；反応槽、７；曝気槽、８；撹拌槽、９；再
曝気槽、１０；分離槽。
性汚泥処理工程図である。 ２；反応槽、７；曝気槽、８；撹拌槽、９；再
曝気槽、１０；分離槽。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 有機系高濃度廃液を活性汚泥処理するに際
し、有機系高濃度廃液の処理系に粉末活性炭を混
合するとともに、該処理系の溶存酸素濃度を0.3
〜0.8mg／に保つことにより硝化処理と脱窒処
理とを同時に行うことを特徴とする有機系高濃度
廃液の処理方法。 ２ 有機系高濃度廃液を活性汚泥処理するに際
し、有機系高濃度廃液の処理系に粉末活性炭を混
合するとともに、該処理系の溶存酸素濃度を0.3
〜0.8mg／に保つことにより硝化処理と脱窒処
理とを同時に行い、次いで処理後の粉末活性炭と
活性汚泥との混合汚泥を脱水後乾留し、更に乾留
後の混合汚泥を前記処理系に供給することするこ
とを特徴とする有機系高濃度廃液の処理方法。 ３ 有機系高濃度廃液を活性汚泥処理するに際
し、有機系高濃度廃液の処理系に粉末活性炭を混
合するとともに、該処理系の溶存酸素濃度を0.3
〜0.8mg／に保つことにより硝化処理と脱窒処
理とを同時に行い、次いで固液分離して得られた
分離液に凝集剤を添加し、更にこの分離液を回転
濾過器を用い固液分離することを特徴とする有機
系高濃度廃液の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2364485A JPS61185394A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 有機系高濃度廃液の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2364485A JPS61185394A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 有機系高濃度廃液の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185394A JPS61185394A (ja) | 1986-08-19 |
| JPH0217233B2 true JPH0217233B2 (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=12116263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2364485A Granted JPS61185394A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 有機系高濃度廃液の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61185394A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02218500A (ja) * | 1989-02-20 | 1990-08-31 | Ebara Infilco Co Ltd | し尿系汚水処理方法 |
| JPH0732911B2 (ja) * | 1989-11-21 | 1995-04-12 | 荏原インフイルコ株式会社 | ろ材の再生方法 |
| JP2765170B2 (ja) * | 1990-03-20 | 1998-06-11 | 住友重機械工業株式会社 | 殺菌剤を含む排水の処理法 |
| US7172699B1 (en) * | 2004-10-13 | 2007-02-06 | Eimco Water Technologies Llc | Energy efficient wastewater treatment for nitrogen and phosphorus removal |
| JP2007110968A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Matsumoto Sogo Kikaku Kk | 微生物活性剤、環境浄化方法、および、環境浄化システム |
-
1985
- 1985-02-12 JP JP2364485A patent/JPS61185394A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61185394A (ja) | 1986-08-19 |
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