JPH0531496A

JPH0531496A - ヘドロ・底層汚水の処理方法及び装置

Info

Publication number: JPH0531496A
Application number: JP3212731A
Authority: JP
Inventors: Toru Kitakaze; 徹北風; Yoji Yamamoto; 洋士山本
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-07-30
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1993-02-09

Abstract

(57)【要約】【目的】河川、湖沼、港湾などの水域底部に堆積した
ヘドロ及び底層汚水を、薬剤を用いることなく効率よく
浄化処理する。【構成】ヘドロを底層汚水とともに揚泥し、スクリー
ン１０にて大型夾雑物を除去した後、砂・シルトなどの
微細無機物質を除去し、ついで複数槽切替式連続生物処
理槽１４、１６で生物処理して、酸化及び脱窒を行なっ
た後、上澄液と泥質とに分離する。上澄液はろ過した
後、元の水域に放流する。泥質は微細無機物質とともに
濃縮・脱水して改良泥とし、元の水域底部に還元するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、河川、湖沼、濠、港
湾、養殖池、養殖海域などの水域底部に堆積したヘドロ
及び底層汚水を、薬剤を用いることなく効率よく浄化処
理する方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】閉鎖系水域の水質汚濁防止は、流入水の
水質保全が重要であり、下水道の整備が促進されてい
る。しかし、すでに汚濁の進んだ水域に対しての水質改
善は、下水道整備と合わせ、底部堆積ヘドロ及び底層汚
水を浄化処理する必要がある。

【０００３】従来、一般にヘドロは浚渫・投棄により処
分されており、物理化学的な操作、すなわち脱水・固化
プロセスが、投棄場所の状況により付加されていた。ま
た、特開昭６１−１３６４９９号公報には、水域内底部
の汚泥をエアリフトポンプで吸い上げた後、この汚泥に
凝集剤を注入して再び水域内底部に返送する富栄養化防
止方法が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の浚渫・投棄によ
る方法は、つぎのような問題点を有している。（１）浚渫時点でのヘドロ巻き上げにより、二次汚染
が発生する。（２）浚渫ヘドロ、脱水ヘドロ、固化ヘドロのいずれ
にしても、処分地の確保が必要であり、ヘドロ処理可能
場所に制約を受ける。（３）脱水時、投棄時の分離水の水質が悪く、水域の
二次汚染が生じる。（４）脱水・固化時に薬剤を使用する例が多く、運転
費用の増加とともに、二次公害が懸念される。

【０００５】また、特開昭６１−１３６４９９号公報記
載の方法は、エアリフトポンプにより揚泥するので、二
次汚染の発生は防止されるという利点を有しているが、
凝集剤を必要とするので、その分だけ運転費用が増加
し、また、汚水の浄化処理は何ら行なわれていないの
で、汚泥・汚水の本質的な解決にはなっていない。本発
明は、上記の諸点に鑑みなされたもので、薬剤を用いる
ことなくヘドロを効率よく処理・改質するとともに、底
層汚水を効率よく浄化処理するようにした方法及び装置
を提供することを目的とするものである。また、本発明
は、処理・改質した改質泥を、再び元の揚泥区域に戻す
とともに、処理水を元の水域に放流するようにした方法
及び装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のヘドロ・底層汚水の処理方法は、図１に
示すように、つぎの（ａ）〜（ｄ）の工程、すなわち、
（ａ）水域底部に堆積したヘドロを底層汚水とともに
揚泥し、大型夾雑物を除去する工程、（ｂ）大型夾雑
物を除去したヘドロ・底層汚水から、砂・シルトなどの
微細無機物質を除去する工程、（ｃ）大型夾雑物及び
微細無機物質を除去したヘドロ・底層汚水を連続的に生
物処理して、酸化及び脱窒を行なう工程、（ｄ）生物
処理した懸濁液を、上澄液と泥質とに分離する工程、を
包含することを特徴としている。

【０００７】そして、本発明のヘドロ・底層汚水の処理
装置は、図１に示すように、ヘドロ・底層汚水中の大型
夾雑物を除去するためのスクリーン１０と、大型夾雑物
を除去したヘドロ・底層汚水から、砂・シルト（ｓｉｌ
ｔ、砂より小さく粘土よりあらい沈積土）などの微細無
機物質を除去するための砂・シルト分離装置１２と、大
型夾雑物及び微細無機物質を除去したヘドロ・底層汚水
を生物処理するための、切替自在に並列に設けられた少
なくとも２基（図１では一例として２基の場合を示して
いる）の生物処理槽１４、１６と、生物処理した懸濁液
を、上澄液と泥質とに分離するための分離装置１８と、
を包含することを特徴としている。上記の装置に、さら
に、上澄液をろ過するためのろ過装置２０、及び泥質を
微細無機物質とともに濃縮・脱水するための濃縮・脱水
装置２２が設けられる。２４は、スクリーン１０で分離
されたし渣を搬出し易いようにパッケージ化するための
パッケージ化装置である。砂・シルト分離装置１２とし
ては、液体サイクロン、エアレーション沈砂池、振動ふ
るい、スクリーンなどが用いられる。また、分離装置１
８としては、一例として、狭い面積で高負荷の沈降分離
が可能な傾斜管沈降装置などの高効率沈降分離装置が用
いられる。また、濃縮・脱水装置２２は、濃縮工程のみ
を行なう装置、濃縮工程と脱水工程とを行なう装置の両
方を含む装置を指称する。

【０００８】

【作用】ポンプ、バケットなどの揚泥装置にて水域底部
から揚泥・送泥されてきたヘドロ及び底層汚水は、スク
リーン１０に導入されて、大型ごみなどの夾雑物（し
渣）が除去された後、砂・シルト分離装置１２で砂・シ
ルトなどの微細無機物質が除去される。スクリーン１０
にて分離されたし渣は、パッケージ化装置２４にてパッ
ケージ化されて搬出処分が行なわれ、微細無機物質は濃
縮・脱水装置２２に送られ、泥質とともに濃縮・脱水さ
れ改良泥とされて、水域に還元される。夾雑物、砂・シ
ルトが除かれたヘドロ・底層汚水は、二槽切替式連続生
物処理装置の生物処理槽１４、１６に導入され、高効率
の生物処理が行なわれる。この生物処理装置は、同仕
様、同形状の二槽からなり、各々、好気的状態、嫌気的
状態を切り替えることにより、生物酸化、生物脱窒を行
なうように構成されている。そして、好気性微生物、嫌
気性微生物の働きにより、ヘドロ・底層汚水中の窒素分
を窒素ガスとして除去するとともに、ヘドロに充分な酸
素を保持させ、湖底などの水域底部に改質泥として還元
したときに、ヘドロ中に残存する窒素・リンの水中への
再溶出を抑えることができる。

【０００９】生物処理装置においては、図２及び図３に
示す状態を、一定時間毎に切り替えて連続運転をするこ
とにより、ヘドロ・底層汚水中の有機物及び窒素化合物
を効率的に除去することができる。図２の工程では、前
工程の図３の状態において、好気的状態でＢＯＤ成分の
酸化分解、及びアンモニア態窒素の硝化が行なわれてい
る生物処理槽１４に原ヘドロ・底層汚水を流入させ、脱
窒素菌により硝酸態窒素の脱窒が行なわれる。次に図３
の工程では、同様に図２の工程で充分硝化された生物処
理槽１６に原ヘドロ・底層汚水を導入することにより、
脱窒が行なわれる。このようにして、図２の状態及び図
３の状態を連続的に繰り返すことにより、ヘドロ・底層
汚水中の有機物、窒素化合物が高効率で除去される。つ
いで、混合液（懸濁液）を分離装置１８に導入して、上
澄液と泥質とに分離する。分離された上澄液は、ろ過装
置２０にてＳＳ（浮遊物質）分の除去を行ない、湖内な
どの水域内に放流される。また、改質された泥質は、濃
縮・脱水装置２２にて微細無機物質とともに濃縮・脱水
された後、湖底などの水域底部に戻される。ヘドロ中に
含まれるリンは、その泥質中に存在する鉄塩の存在によ
り、好気的条件下で不溶性塩を形成させ、再溶出防止が
図れる。すなわち、本発明の方法においては、生物処理
槽１４、１６内の混合液（懸濁液）中に存在する微生物
の働きにより、有機物及び窒素化合物を分解するととも
に、ヘドロ中の金属塩を利用し、好気的条件下でリンの
固定化を行ない、リンの再溶出を防ぐことができ、生物
処理槽で処理されたヘドロは、微生物により改質されて
いるとともに、充分な酸素を保持しており、湖底などの
水域底部への還元が可能である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を挙げて説明する。実施例１表１に示すような性状の湖底ヘドロ１０m³/日を、図４
に示すフローに従って処理した。すなわち、ＳＳ（浮遊
物質）分３０，０００mg/l前後、ＤＳ（ＤＲＹＳＯＬＩ
Ｄ）分３００kg/日前後を含む湖底ヘドロ・底層汚水を
スクリーン１０に導入してし渣を分離した後、エアレー
ション沈砂池１２ａに導入して砂・シルトを分離した。
し渣は約５kg/日であった。ついで、し渣、砂・シルト
を除去した湖底ヘドロ・底層汚水を調整タンク２６に一
旦貯留した後、生物処理槽１４、１６に交互に導入し生
物処理した。生物処理槽１４、１６はタイマーを用いて
交互に切り替えられ、その切替時間は６時間であった。
また、生物処理槽１４、１６における処理量は、それぞ
れ３０m³/日であった。生物処理した懸濁液を傾斜管沈
澱池からなる高速沈澱池１８ａに導入して上澄液と泥質
とに分離し、上澄液を急速砂ろ過塔からなるろ過装置２
０によりろ過速度１５０m³/m²/日でろ過し元の湖に放流
した。ろ過された処理水は７m³/日で、ＳＳ分１０mg/l
前後、ＤＳ分１kg/日以下を含んでいた。一方、泥質の
一部を返送汚泥として生物処理槽１４、１６の上流側に
返送し、泥質の残部を重力式濃縮タンク２２ａに投入す
るとともに、エアレーション沈砂池１２ａで分離された
砂・シルトを重力式濃縮タンク２２ａに投入して、濃縮
することにより、３m³/日の改良ヘドロを得、元の湖底
に還元した。この改良ヘドロはＳＳ分１００，０００mg
/l前後、ＤＳ分３００kg/日前後を含んでいた。処理水
及び改良ヘドロの他の性状は、表１に示す如くであっ
た。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成されている
ので、つぎのような効果を奏する。（１）微生物による処理のため薬品類を一切使用する
ことなく、安定的で高効率の処理が可能である。（２）ヘドロ・底層汚水中の窒素は複数槽切替式生物
脱窒法により除去されるとともに、リンはヘドロ中に存
在する鉄塩の存在により固定化されて再溶出が防止され
る。（３）窒素の除去、リンの固定化、酸素の保持により
安定・改良化したヘドロは、再び湖底・池底などの水域
底部に戻すことが可能で、水域底部の地形・環境を保存
し、湖内・池内などの水域内の生態系を壊さない。（４）ヘドロ・底層汚水は、分解して改良ヘドロ及び
処理水になり、改良ヘドロは湖沼・河川・港湾などの水
域底部に戻し、処理水は水域に放流できるため、処理施
設を湖沼上、河川上、港湾などの水域上浮かんだ施設、
すなわち浮体構造物で建造でき、敷地の確保が不要であ
り、かつ建設費用が安くて工期が短いなど数多くの利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヘドロ・底層汚水の処理方法を実施す
る装置の一実施例を示すフローシートである。

【図２】図１における生物処理槽の切替状態を示し、I
槽が嫌気状態、II槽が好気状態の場合の説明図である。

【図３】図１における生物処理槽の他の切替状態を示
し、I槽が好気状態、II槽が嫌気状態の場合の説明図で
ある。

【図４】本発明の実施例で用いた処理装置のフローシー
トである。

【符号の説明】

１０スクリーン１２砂・シルト分離装置１４生物処理槽１６生物処理槽１８分離装置２０ろ過装置２２濃縮・脱水装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】つぎの（ａ）〜（ｄ）の工程、すなわ
ち、（ａ）水域底部に堆積したヘドロを底層汚水とともに
揚泥し、大型夾雑物を除去する工程、（ｂ）大型夾雑物を除去したヘドロ・底層汚水から、
砂・シルトなどの微細無機物質を除去する工程、（ｃ）大型夾雑物及び微細無機物質を除去したヘドロ
・底層汚水を連続的に生物処理して、酸化及び脱窒を行
なう工程、（ｄ）生物処理した懸濁液を、上澄液と泥質とに分離
する工程、を包含することを特徴とするヘドロ・底層汚
水の処理方法。
【請求項２】ヘドロ・底層汚水中の大型夾雑物を除去
するためのスクリーン（１０）と、大型夾雑物を除去したヘドロ・底層汚水から、砂・シル
トなどの微細無機物質を除去するための砂・シルト分離
装置（１２）と、大型夾雑物及び微細無機物質を除去したヘドロ・底層汚
水を生物処理するための、切替自在に並列に設けられた
少なくとも２基の生物処理槽（１４）、（１６）と、生物処理した懸濁液を、上澄液と泥質とに分離するため
の分離装置（１８）と、を包含することを特徴とするヘ
ドロ・底層汚水の処理装置。