JPH0418989A - 有機性排水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、生活排水や有機性産業排水などの有機性排水
の処理方法に関する。

従来の技術 従来の有機性排水の処理プロセスは、通常、最初沈殿池
による第１段階の固液分離処理と、活性汚泥曝気槽、散
水ろ床９回転円板槽などによる第２段階の好気性生物処
理と、最終沈殿池による第３段階の固液分離処理とによ
って成り立っている。

そして、第１段階および第３段階の固液分離処理で生成
した余剰汚泥は、そのままか、メタン発酵後に個別また
は合併して薬剤凝集させ、脱水装置にかけて脱水してい
る。また従来、汚泥脱水を行う場合は、砂ろ過乾燥装置
、重力ろ過装置、連続真空ろ過装置、圧搾ろ過装置、連
続遠心分離装置などが使われている。

発明が解決しようとする課題 これらの装置の内、砂ろ過装置以外は設備が高価であり
、運転、管理も比較的複雑である。しかも凝集剤を加え
たり、電力を使ってもその脱水ケーキの水分はせいぜい
８０〜８７％にしかならず、そのろ液はメインの排水処
理システムに返送して処理することになる。このため、
一般に下水処理では維持管理の経費と手数の半分はその
汚泥の脱水に費やされるとみられている。

一方、小規模な施設では汚泥脱水まで行うと面倒である
ので、沈殿分離汚泥（水分９８〜９９％）を貯留してお
いてタンク車で搬出し、各地の施設の汚泥と一緒にして
脱水するようにしている。このためその汚泥処理の委託
費は高額にならざるをえない。その場合、排出汚泥を簡
単に高濃度にできれば、汚泥貯留槽が小さくてすみ、そ
の委託費を節減できることになる。

したがって、排水処理の規模の大小にかかわらず、簡単
な装置と手数で汚泥脱水のできるシステムの開発が望ま
れている。特に凝集剤を添加せずにその濃縮や脱水が可
能になれば排水処理のシステム全体が著しく簡素化でき
ることになる。

そこで本発明は、凝集剤を用いることなしに、脱水ケー
キの水分を大幅に低下させることかできるようにするこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明は、有機性排水を第１の
固液分離装置と回転円板槽と第２の固液分離装置とにこ
の順序で通して排水処理を行うに際し、前記第１の固液
分離装置としてウェッジワイヤー・ドラムスクリーンを
用い、前記第２の固液分離装置として沈殿槽を用い、か
つこの第２の固液分離装置で発生した余剰汚泥を、流入
排水と一緒に前記第１の固液分離装置へ送入することを
特徴とする。

作用 発明者らは先に最初沈殿槽に当たる固液分離を簡素化す
るための装置を検討して、環状のウェッジワイヤーを１
００ミクロン程度の微小間隔で配列したドラムスクリー
ン（周速度３ｍ／ｍｉｎ以下）に固定ブラシと回転ブラ
シを装着し、ドラムスクリーンを３０分程度の間隔て正
逆反転することによつで、メンテナンスフリーで固液分
離することのできる装置（下水の場合の浮遊物質除去率
は約３０％）の開発に成功した。このような装置は、特
願平１−９６９５６号に開示された。

このようにウェッジワイヤー・ドラムスクリーンを固液
分離装置として用いると、１００ミクロン以上の粒度の
浮遊物なら効率よく分離できるので、それによって通常
の排水処理時に排出される余剰活性汚泥、散水ろ床汚泥
、消化汚泥などを固液分離することの可能性を検討した
。それらは特定の条件で薬剤凝集を行わない限り分離効
率は低くて、実用化は困難とみられたが、回転円板法で
排出された汚泥だけは薬剤凝集なしでもその装置で浮遊
物質の４０〜５０％が分離できることが判明した。これ
は、回転円板法では、その円板上に生成しかつ剥離した
生物膜の汚泥は粒度の大きい薄膜状のものが多いためで
あると考えられる。有機性排水の好気性生物処理には種
々な方法があるが、それに回転円板法を採用することに
よって、余剰汚泥を無薬注で前記のドラムスクリーンに
かければ、効率よく分離し、水分８７％前後の塊状のケ
ーキにまで脱水できることを明らかにすることができた
。

そこで、排水処理システムをいっそう簡素化するために
、流入、ドラムスクリーン、回転円板槽。

沈殿槽、放流のプロセスからなるシステムを採用し、そ
の沈殿槽で分離された汚泥を流入排水と一緒にドラムス
クリーンに送入することを試みた。

すると、それによってその全システムから排出される浮
遊物をひとつのドラムスクリーンによって水分８７％前
後の塊状に濃縮、脱水できることを確認することができ
た。

したがって本発明によれば、次のような特徴を発揮する
ことができる。

（１）流入排水中の浮遊物と回転円板処理時の余剰汚泥
中の浮遊物とを同じウェッジワイヤー・ドラムスクリー
ンで、凝集剤を添加せずに、ふるい分けて脱水すること
ができる。

（２）通常、流入排水は水量が大きいが、浮遊物質濃度
が比較的低く、反対に余剰汚泥は水量は少ないが、浮遊
物質濃度が高い。ウエッジワイヤｍ−スクリーンの大き
さ（有効ふるい面積）は主として負荷水量によって決ま
るので、最初沈殿槽に代替させるために設けるドラムス
クリーンの大きさは、それに余剰汚泥を返送、混合して
も、その返送量に見合うだけわずかに大きくするだけで
充分である。

（３）流入排水と余剰汚泥とを混合し、空気に充分接触
する状態でドラムスクリーンにかけることによって、流
入排水を単独でドラムスクリーンにかけるよりもよく浮
遊物質が除去され、ＢＯＤの一部も吸着減少することに
なる。

それによって、そのシステム全体での排水処理効率を向
上させることができる。

（４）通常、活性汚泥法などでの余剰汚泥は、生物凝集
していても細かく解体しやすく、そのままではドラムス
クリーンにかけて分離することは困難であり、それを実
施しようとすると、どうしても凝集などの付加操作を要
する。

回転円板法での余剰汚泥は生物膜が剥片状に剥離したも
ので、粒度が比較的大きく、凝集などの操作を加えなく
てもドラムスクリーンで分離しやすい。そのドラムスク
リーンで捕捉できなかったような細かい粒子は回転円板
槽で生物膜に吸着されやすく、やがてドラムスクリーン
で容易に分離できるような粒度のものになって、再度汚
泥になるとみられる。

（５）ドラムスクリーンを通常の最初沈殿槽がわりのふ
るい分けだけの場合よりもやや長くすると、スクリーン
内に残って塊状となった脱水ケーキより水分が減少し、
水分８５％前後にまで脱水することができる。

（６）本発明の方法によれば必要な装置が簡単で、安価
である。したがって、従来は汚泥脱水装置が設置しにく
かった合併処理浄化槽、小規模経営の家畜飼養基、排水
量の少ない食品工場などの小規模排水処理施設にも、容
易に採用することができる。

（７）ドラムスクリーンを回転円板のデッドスペースに
あたる軸周辺部分に組み込み、流出液を回転円板槽に送
入する装置にして（特開昭６２−２０１６９４号公報参
照）、本発明の方法を採用すると、余剰汚泥は塊状に脱
水され、汚泥の貯留槽や脱水装置か不要になって、処理
装置全体がいっそうコンパクトなものになる。

それは合併処理浄化槽のような小規模施設に適したもの
になるとみられる。

（８）下水終末処理施設のような比較的大規模な排水処
理施設でも本発明の方法は当然有効であり、そこで生じ
る水分８５〜９０％の脱水ケーキをさらに低水分に脱水
し、焼却や高温熔融することが望まれる。そのような脱
水には、ケーキ量が少なくなっているので、加熱してス
クリュープレスにかけ、水分５０〜６０％程度にする方
法が適しているとみられる。その脱水には凝集剤（特に
無機凝集剤）を加えていないので、脱水ケーキのカロリ
ーは高い。

実施例 以下、本発明の具体的な実施例について説明する。

［実施例１　合併処理浄化槽に適用した場合］ＢＯＤ約
２００ｍｇ　／’　Ａ’　、浮遊物誓約１３７ｍｇ　７
’（！の生活排水約１０ｍ’／日（５０人槽）を本発明
の方法で処理した。そのときの条件は次のとおりであっ
た。

すなわち第３図に示すように、径３０ａｎの環状のウェ
ッジワイヤー１を、有効口開き２か１００　ミクロンに
なるように間隔をおいて複数並べ、サポートロッド３で
互いに固定することにより長さ１２０−の円筒状のウェ
ッジワイヤー・ドラムスクリーン４を形成した。またド
ラムスクリーン４の入口から奥行き９０ａｎの位置に高
さｌＱｍｍの環状塩５を設けた。第２図に示すように、
このドラムスクリーン４の内部上辺にナイロン製固定ブ
ラシ６を設置するとともに、その外部上面側にナイロン
製回転ブラシ７を設置した。このドラムスクリーン４を
ローラ８で水平方向に支持し、これを周速度０２ｍ／ｍ
ｉｎ、約２＋ｐｍで３０分ごとに正逆反転するように回
転させた。

このドラムスクリーン４を、第１図に示すように、回転
円板体９の軸心部分に設けたパンチ穴あきの円筒１０の
中に挿入するように配置し、流入排水１．１の流入管１
２をドラムスクリーン４の入口に開口させた。円筒１０
の外周には、外径６ｍ、内径０．５ｍ、厚さ３ａｎの低
発泡ポリスチレン製のドーナツ型回転円板１３を３ｃｍ
の間隔をおいて１５枚固定した。このような回転円板体
９を、径６．５ｍの半割り円筒で作った回転円板槽１４
にセットした（有効面積約６７５　ｒｒＤ。

ドラムスクリーン４に流入排水１１と回転円板処理によ
り生じた余剰汚泥１５とを一緒に、できるだけ均等に送
入し、固液分離と脱水とを行った。そのろ液１６は回転
円板槽１４へ流入させ、塊状の脱水ケーキ１７はドラム
スクリーン４の末端から排出させ、受は篭に集めた。

回転円板槽１４で生物処理された排水１８を容積１ｄの
コーン型の沈殿槽１９で沈殿させ、剥離した生物膜を主
とする汚泥を分離し、上澄水２０はオーバーフローさせ
、消毒して放流した。その余剰汚泥１５は前述のように
流入排水１１と一緒にドラムスクリーン４にかけて脱水
した。

このようなシステムでの処理水は水質はＢＯＤ１５＋Ｂ
／　１以下、浮遊物質３０口ｇ／／以下であり、ドラム
スクリーン４からの排出汚泥量は約１２．６ｋｇ７日、
その水分は約８７％であった。

第４図は、上記のシステムで処理を行った場合のＳＳ収
支図を示す。

［実施例２　畜舎汚水処理に適用した場合］肥育豚５０
Ｏ頭を飼養している豚舎で、ホロ出しによって糞の約６
７％を豚舎内で分離（分離糞約１０００ｋｇ／日、水分
約８５％）し、その残りの糞と尿とを約４０ｄ／日の希
釈水（約２０倍希釈）で洗い出し、その汚水を本発明の
システムで処理した。その汚水のＢＯＤは約５００ｍｇ
　／　ＩＩ　、浮遊物質的２５０ｍｇ／ｌであった。そ
の処理条件は次のとおりであった。

径４０ａｎ、有効目開き１００　ミクロン、長さ２ＱＱ
　ａｎ（奥行き１６０　ａｎの位置に高さ１０ｍｍの環
状層を設けたも））、周速度０．２５ｍ／ｍｉｎ　、　
２５分おきに正逆反転するようにしたウェッジワイヤー
・ドラムスクリーンに、汚水貯槽からポンプで汚水を毎
時約２ｍづつ定量的に送入した。その汚水貯槽には最終
沈殿槽で分離された汚泥を返送し、この返送された汚泥
が汚水と一緒にドラムスクリーンに送られるようにして
、固液分離と脱水を行った。

ドラムスクリーンは回転円板槽よりやや高い位置に設け
、ろ液は自然流下で回転円板槽に流入するようにした。

回転円板は径６ｍ、厚さ１０−の塩化ビニル製で３ａｎ
の間隔をおいて４０枚を軸に固定し、その装置を径６，
５ｍの半割り円筒で作った回転円板槽に半径の８５％が
浸漬するようにセットし、２ｒｐｍの速度で回転させて
生物処理した。

回転円板槽の流出水は容積的５ｄのコーン状の沈殿槽で
沈殿させ、上澄水はオーバーフローさせ、消毒して放流
し、分離汚泥は前記のように汚水貯槽に返送して、汚水
と一緒にろ過および脱水した。

その処理水はＢ　ＯＤ　Ｈｍｇ／　１以下、浮遊物質７
０ｍｇ／ｌ以下であり、ドラムスクリーンからの排出汚
泥量は約７００　ｋｇ／日（水分約８８％）であった。

その脱水汚泥とボロ出しの糞と発酵後の堆肥とを混ぜて
堆肥発酵させ、農地に還元するようにした。

発明の効果 以上述へたように本発明によると、回転円板法による有
機性処理排水の処理システムにウェッジワイヤー・ドラ
ムスクリーンを導入し、最終沈殿槽での分離汚泥を返送
して流入排水と一緒に前記スクリーンに送入するという
簡単な手段だけによって、処理のためのイニシャルコス
トおよびランニングコストを著しく削減することができ
るとともに、運転操作も容易なものとすることかできる
。

したがって本発明によると、以下のような効果が得られ
る。

（ｌ　余剰汚泥のふるい分は脱水までを含めた有機性排
水処理をコンパクトな装置で行うことができる。その配
置を工夫すれば、最初沈殿槽や汚泥脱水装置を従来どお
り設ける施設に比して、所要敷地を３０％以上節減する
ことができる。

（２）最初沈殿と余剰汚泥脱水とを兼ねて、簡単なウェ
ッジワイヤー・ドラムスクリーンを設置するだけでよく
、その施設費は安価である。

最初沈殿槽や汚泥脱水装置を設けた回転円板処理施設の
施設費に比して、３０％以上の節減か可能であるとみら
れる。

（３）排水の汲み上げなどのためのポンプを別として、
その脱水までを含めた排水処理の全システムを１〜２台
の電動機による低速回転だけで達成することかでき、処
理のための消費電力も著しく節減することができる。

（４）通常の排水処理システムと異なって、汚泥脱水の
ために凝集剤の添加を必要としないので、そのための経
費と手数が節減できる。

（５）（１）〜（４）のように簡素化しているにもかか
わらず、ふるい分は脱水汚泥の水分を８５〜８７％する
ことができ、薬剤凝集してフィルタープレスで加圧脱水
する場合よりはやや多いが、通常の機械脱水を行った場
合に近いものにすることができる。

（６）小規模な排水処理施設では余剰汚泥の貯留、排出
、処理委託に要していた経費が著しく削減でき、大規模
な排水処理施設でも余剰汚泥の処理工程が削減されるう
えに、焼却や溶融処理か容易に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための有機性排水の処
理装置の一例の概略構成図、第２図は第１図におけるド
ラムスクリーンを拡大して示す斜視図、第３図は第２図
におけるドラムスクリーンの断面図、第４図は本発明の
方法を実施したときのＳＳ収支図である。 ４・・・ウェッジワイヤー・ドラムスクリーン、９・・
・回転円板体、１１・・・流入排水、１４・・・回転円
板槽、１５・・・余剰汚泥、１７・・・脱水ケーキ。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第ｆ図 第７図 第３図 １７　玲乙東ケーキ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有機性排水を第１の固液分離装置と回転円板槽と第
   ２の固液分離装置とにこの順序で通して排水処理を行う
   に際し、前記第１の固液分離装置としてウェッジワイヤ
   ー・ドラムスクリーンを用い、前記第２の固液分離装置
   として沈殿槽を用い、かつこの第２の固液分離装置で発
   生した余剰汚泥を、流入排水と一緒に前記第１の固液分
   離装置へ送入することを特徴とする有機性排水の処理方
   法。 ２、第１の固液分離装置として、スクリーン内面に対し
   軸心方向に一様な接触面を形成するワイパーと、スクリ
   ーン外面に接して少なくとも毛先の径がスクリーンの微
   小間隔よりも小に形成された剛性のある繊維状体からな
   る回転ブラシとを有するウェッジワイヤー・ドラムスク
   リーンを用いることを特徴とする請求項１記載の有機性
   排水の処理方法。