JPH0318959B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、汚水からリンを除去するための汚水
処理方法に関するものである。

〔従来の技術〕

汚水からリンを除去するための汚水処理方法の
公知例として、例えば、特公昭59−29320号公報
がある。

この公知例は、第６図に示したように、汚水を
エアレーシヨンタンク１０１に導入して、汚泥に
リンを過剰摂取させ、この汚泥を沈殿池１０２で
沈殿させて、リンの除去された上澄水を排出する
一方、リンを過剰摂取した汚泥はストリツパー１
０３に導入される。このストリツパー１０３では
嫌気条件下で汚泥からリンを放出させると共に、
汚泥を沈殿濃縮してリンを上澄液側へ移行させ
る。リンを放出したことによつて、リン欠乏症と
なつた汚泥はエアレーシヨンタンク１０１に返送
して、ここで再びリンを過剰摂取する。そして、
ストリツパー１０３で得られたリンを多く含む上
澄液にリンを不溶化するための消石灰等の凝集剤
を添加した後、その上澄液を沈殿槽１０４によつ
て沈殿処理し、リンを除去した上澄液を再びエア
レーシヨンタンク１０１へ返送するようにしたも
のである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この公知例の汚水処理方法によれば、リンが化
学的に安定した汚泥の形で系外に排出されるため
に、単なる生物的脱リン方法に比べて、確実なリ
ン除去を行える反面、次のような欠点もあつた。

ストリツパーでの汚泥とリン含有上澄液との
分離が難しく、有効な分離を行うためには得ら
れた上澄液の一部を沈殿汚泥中に返送し、汚泥
の洗浄を行う必要がある。

大量の凝集剤の添加を必要とするので、ラン
ニングコストが高くつくと共に、その凝集剤添
加のための設備が必要となる。

凝集剤添加により発生汚泥量が多くなる。

そこで本発明は、リンを過剰摂取した後汚泥を
濃縮しながら、凝集剤の添加によらずに、リンを
化学的に、しかも効率良く不溶化させることがで
きるようにした汚水処理方法を提供するものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では、先ず、嫌気・好気処理工程によつ
て、汚水中のリンを汚泥に過剰摂取させる。次
に、そのリンを過剰摂取した汚泥の一部を内部に
鉄材を配置してある貯留槽または濃縮槽内に導入
する。この槽内を嫌気性状態に維持することによ
り繁殖する嫌気性菌の作用（生物学的腐食）によ
りで前記鉄材から溶出される鉄イオンと、汚泥か
らエネルギ代謝にもとづき放出されるリン酸イオ
ンと、鉄材から溶出された鉄イオンとを化学反応
させて汚泥中のリンを化学的に不溶化させる。次
に、この濃縮槽によつて不溶化されたリンを含む
濃縮汚泥を系外に排除する一方、濃縮汚泥から分
離されたリンを含有しない上澄液を前記嫌気・好
気処理工程へ返送するようにしたものである。

〔作用〕

本発明によれば、リンを過剰摂取した汚泥を貯
留槽または濃縮槽内で濃縮するが、その際、貯留
槽または濃縮槽内に鉄材を配置してあるので、こ
の槽内には鉄材から鉄イオンを溶出させることが
できる。しかも、貯留槽または濃縮槽内を嫌気状
態に保持しているので、汚泥は槽内にリンを放出
する。このため、この槽内でリンと鉄イオンとが
化学反応を起こし、不溶性のリン酸鉄が生成され
る。従つて、凝集剤の添加によらずに、汚泥中の
リンを化学的に、しかも効率良く不溶化させるこ
とができるものである。

〔実施例〕

以下に、本発明の汚水処理方法の実施例を図面
に基づき説明する。

第１図は第１実施例を示したものであつて、汚
水は嫌気槽１−脱窒槽２−好気槽３−沈殿槽４へ
順次導入される。

先ず、嫌気槽１では、汚水中の有機物が微生物
に吸着され、微生物はリン酸を放出する。

次に、脱窒槽２では、汚水中の有機物と好気槽
３から循環される循環液中の硝酸・亜硝酸を用い
て脱窒が起こる。

次に、好気槽３では、残留有機物の酸化、硝酸
化、リンの過剰摂取が起こる。

次に、沈殿槽４でリンが過剰摂取された汚泥が
沈殿されるが、その沈殿汚泥の一部は嫌気槽１へ
返送され、上澄液は処理水として放流する。そし
て、返送される以外の汚泥は余剰汚泥として濃縮
槽５へ導入されて濃縮される。この濃縮槽５内は
通常曝気は行われず、嫌気状態に保持されて、汚
泥中の微生物がリン酸を放出する。

一方、この濃縮槽５内には多数の鉄板６が配置
されており、この鉄板６から鉄イオンが溶出す
る。そして、その鉄イオンはリン酸イオンと化学
反応して、不溶性のリン酸鉄が汚泥中に生成され
る。

次に、濃縮槽５で濃縮された濃縮汚泥は脱水機
７で脱水した後、脱水ケーキとして系外へ排除す
る一方、分離液は嫌気槽１へ返送する。

第２図は、この発明の他の実施例を示したもの
であつて、汚水をバツチ処理槽８へ流入し、ここ
で有機物の酸化、アンモニア性窒素の硝酸化、脱
窒、微生物による脱リンを行う。

このバツチ処理槽８は２槽とし、汚水を交互に
流入させ、第３図に示すように処理を行う。ここ
で、実線は第１槽、破線は第２層での処理工程を
例示したものである。

そして、反応工程では、45分の撹拌と15分の曝
気とを繰り返す。そして、撹拌工程では、脱窒お
よびリン酸溶出が起こり、曝気工程では硝化、リ
ン過剰摂取が起こる。そこで、１時間の沈殿後、
１時間の上澄液の放流を順次行う。

次に、バツチ処理槽８から導出した余剰汚泥を
重力濃縮槽９へ導入する。この重力濃縮槽９で
は、汚泥を嫌気的条件下で濃縮する。

ここで、第１実施例と同様に、重力濃縮槽９内
には鉄板が配置されているために、第１実施例と
同様に、溶出した鉄イオンにより汚泥中のリンが
不溶化される。

次に、重力濃縮槽９で濃縮された濃縮汚泥は第
１実施例と同様に脱水した後系外へ排除する一
方、分離液はバツチ処理槽８へ返送する。

なお、バツチ処理槽８にかえて間欠ばつ気反応
槽と沈殿槽を設けて、反応槽にて間欠的に曝気を
行い、脱窒およびリン過剰摂取を行い、処理液を
沈殿槽に導入し、上澄液を放流すると共に沈殿汚
泥を返送し、この返送汚泥の一部を重力濃縮槽へ
導入しても良い。

また、各実施例において、濃縮槽は嫌気性状態
を保持するために、ばつ気を行わないようにした
が、鉄材から鉄イオンを効果的に溶出させるため
には、鉄材を好気性状態において電気化学的腐食
作用を利用して鉄イオンを溶出させてもよい。こ
の好気処理を併用するときは槽内を間欠的にばつ
気し、鉄材表面を一時的に好気性状態とし鉄イオ
ンの溶出を促進するとよい。たとえば、濃縮槽の
運転をバツチとし、１日のばつ気後、２日間の沈
殿濃縮処理を行うとよい。また、濃縮槽とは別に
内部に鉄材を配置した汚泥貯留槽を設け、ここを
連続的にばつ気して鉄イオンを溶出させ、この鉄
イオンを含む汚泥を濃縮槽へ導入してもよい。さ
らに、この汚泥貯留槽内を間欠的にばつ気し、鉄
材からの鉄イオンの溶出と、汚泥からのリン酸イ
オンの溶出の両方を行い、リン酸鉄を含んだ汚泥
を濃縮槽に導入してもよい。ここでの間欠ばつ気
は４時間位の静置と１〜２時間位のばつ気が適し
ている。

さらに、バツチ処理槽等の反応槽に鉄材を配置
するとさらに安定した処理が行える。つまり、反
応槽において鉄イオンが溶出し、リンの不溶化が
生物脱リンと同時におこる。このため、汚水から
のリン除去が安定して行える。また、反応槽では
生物学的脱リンも同時に起こるため、反応槽での
鉄イオンの溶出量は少なくてよい。このため、鉄
イオンが処理水中に多量に含まれ、処理水が着色
することがない。そして、汚泥が摂取したリンは
貯留槽または濃縮槽で化学的に安定化される。

以上述べた本発明の実施例によれば、鉄板は整
流効果も得られるように配置することもでき、沈
殿農縮が効果的に行われる。

また、リンを溶出する汚泥中に鉄イオンも溶出
されるので、リンの除去も効率が非常に良い。鉄
板の枚数を多めにすると、鉄イオンが多く溶出
し、上澄液中にも鉄イオンが残留するようにな
る。この鉄イオンを含む液を水処理系（特に嫌気
槽）へ返送すれば、ここでリン酸イオンと反応
し、一部リン酸の不溶化が行え、生物脱リンを安
定化できる。

さらに、濃縮汚泥は鉄を含むため、凝集してお
り、高濃度となり脱水性も良い。そして、処理の
進行に従い、リン酸鉄等が鉄板表面に付着し、鉄
イオンの溶出量が減少する。このため、定期的に
表面の洗浄、更新が必要となる。濃縮槽は通常短
時間に流入した汚泥を１〜２日位貯留濃縮し、濃
縮汚泥と分離上澄液を排出する回分式の場合が多
い。このような場合は、汚泥の流入、入れ替え時
に曝気または液噴射等の洗浄手段によつて鉄板表
面の洗浄を行うと良い。また、汚泥を鉄板表面に
衝突するようにして流入しても良い。

なお、第４図は本発明の実施例における余剰汚
泥留によるリンＰの濃度変化を示したものである
が、濃縮槽５，９での鉄イオンFeとの化学反応
により、第５図に示すように、リンＰの濃度は急
激に減少するものである。また、鉄板にかえてそ
の他形状の鉄材を配置してもよい。

以上、本発明の実施例につき述べたが、本発明
の技術的思想に基づき種々の変更が可能である。

〔発明の効果〕

本発明は、リンを鉄イオンと反応させて化学的
に不溶化するので、安定したリン除去を行える。
しかも、余剰汚泥の濃縮を行いながら、リンの不
溶化を効率良く行える。そして凝集剤の添加によ
らず、従来の汚泥濃縮槽に鉄材を配置するだけで
良いので、既存の施設の改良に向く上にランニン
グコストが安くつく。そして、汚泥からリンが放
出されるその場所で、鉄イオンの溶出も起こるの
で、リン不溶化の効率が非常に良い。更に、濃縮
過程において、嫌気条件で生成する有機酸及び嫌
気性菌である硫酸塩還元菌の繁殖により鉄の溶解
がスムーズに行えて、鉄イオンを大量に溶出させ
ることができるので、濃縮槽内で継続して汚泥か
ら遊離してくるリンを非常に効率的に除去し、し
かも、生成したリン酸鉄は嫌気状態のもとでも汚
泥のように再溶出しないで、安定に存在するの
で、汚泥とともに容易に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を説明する概略
図、第２図は本発明の第２実施例を説明する概略
図、第３図はバツチ処理槽の処理工程図、第４図
及び第５図はリンの濃度変化を示したグラフ図、
第６図は従来技術のプロセス図である。 １……嫌気槽、２……脱窒槽、３……好気槽、
４……沈殿槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 汚水が保留されている槽内に汚水を導入し、
   この槽内で嫌気・好気を繰り返して前記汚水中の
   リンを汚泥に過剰摂取させ、そのリンを過剰摂取
   した汚泥の一部を余剰汚泥として引き抜き内部に
   鉄材を配置してある汚泥貯留槽または濃縮槽内に
   導入し、この槽内を嫌気状態にして汚泥を濃縮
   し、この嫌気状態のもとで前記鉄材から鉄イオン
   を溶出させると共に前記汚泥からリンを放出させ
   ることにより、その放出されたリンと前記鉄材か
   ら溶出された鉄イオンを反応させてリンをリン酸
   鉄として不溶化し、不溶化したリンを含む濃縮汚
   泥を系外に排除する一方、濃縮汚泥から分離され
   たリンが除去された上澄液を前記嫌気・好気処理
   工程へ返送するようにした汚水処理方法。