JPH0632829B2 - 有機性廃水の生物学的処理装置 - Google Patents

有機性廃水の生物学的処理装置

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JPH0632829B2
JPH0632829B2 JP60024610A JP2461085A JPH0632829B2 JP H0632829 B2 JPH0632829 B2 JP H0632829B2 JP 60024610 A JP60024610 A JP 60024610A JP 2461085 A JP2461085 A JP 2461085A JP H0632829 B2 JPH0632829 B2 JP H0632829B2
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保彦 石井
茂樹 嘉義
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は有機性廃水の生物学的処理装置に係り、特にし
尿その他のBOD物質及び窒素化合物を含有する有機性
廃水を生物学的に硝化脱窒処理する手段を有する有機性
廃水の生物学的処理装置に関するものである。
[従来の技術] し尿等のBOD成分及び窒素成分を含有する有機性廃水
の処理装置として、生物学的に硝化脱窒処理する装置が
周知である。
この生物学的硝化脱窒法の原理は、活性汚泥中に生息す
る硝化菌を利用して原水中の窒素化合物を好気的条件下
でNO 或いはNO まで酸化する硝化工程と、嫌
気的条件下で活性汚泥中の脱窒素菌を利用して窒素酸化
物中の結合状酸素を水素供与体の存在下で、窒素酸化物
の窒素をNにまで還元分解する脱窒工程の二つの工程
を利用するものである。
この水素供与体としては、原水中のBOD成分を利用す
る場合と、更にメタノール等の補助基質を利用する場合
とがある。
後者のようにメタノール等を用いれば高度な脱窒素が可
能であるが、それだけ処理コストの高いものとなる。
また、前者のように原水中のBOD成分を利用する場合
には、水素供与体をしてのBOD成分量が不足し、脱窒
が不十分になることがある。
例えば、従来のし尿処理は、生し尿のしさをスクリーン
等で除去した後、硝化脱窒処理するのが普通である。し
尿中の窒素は3500mg/程度であり、大部分は溶解
性成分に含まれている。
この窒素分NO型硝化によって脱窒するには約700
0mg/のBODを必要とし、NO型硝化によって脱
窒するには約10000mg/のBODを必要とする。
一方、し尿のBODのうち、脱窒に利用され易い溶解性
BODの含有量は6500mg/程度である。
そのため、十分な硝化脱窒を行うには、BOD量が不足
しメタノール等の転換が必要である。
なお、脱窒時のBOD消費の少ないNO型硝化なら
ば、メタノールの添加は少量ですむが、現在のところN
型硝化を安定して行わせる条件等が明らかではな
く、多くの場合、脱窒時にBODを多量に消費するNO
型硝化を採用せざるを得ないのが実情である。
このような、脱窒時におけるBOD成分の不足という問
題点を解決するために、廃水の処理工程から生ずる有機
性汚泥を酸性発酵せしめて溶解性のBODを多く含む発
酵液を生じさせ、この発酵液を脱窒工程に添加するよう
にした有機性廃水の生物学的処理装置が公知である。
[発明が解決しようとする問題点] しかるに、酸発酵液をそのまま脱窒工程に添加する場合
には、酸発酵反応槽内に存在する汚泥が発酵液を共に該
発酵反応槽から流出してしまい、該発酵反応槽内におけ
る発酵汚泥濃度が低くなってしまうという問題がある。
このように、発酵反応槽内の汚泥濃度が低い場合には、
該反応槽内の難分解性物質(例えばし尿中の繊維や蛋白
質)を低分子量の有機酸やアミノ酸に酸化できず、従っ
て酸発酵液を脱窒細菌の利用しやすい低分子成分を多量
に含む液とすることはできず、脱窒工程における窒素除
去効率が低くなるという問題があった。
[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するために、本発明の有機性廃水の生
物学的処理装置は、酸発酵手段で発酵した液を膜分離装
置に導入し、その膜透過液を脱窒手段に添加するよう構
成したものであって、 有機性廃水を生物学的に硝化脱窒処理する生物学的消硝
化脱窒処理手段と、該生物学的硝化脱窒処理手段で発生
する汚泥を受け入れて嫌気性酸発酵する手段と、該酸発
酵手段で発酵した液を前記生物処理手段の脱窒素手段に
添加する系統とを有する有機性廃水の生物学的処理装置
において、酸発酵液を脱窒素手段に添加する前記系統に
膜分離装置を設け、その膜透過液を前記脱窒素手段に添
加するようにしたことを特徴とする有機性廃水の生物学
的処理装置、 を要旨とするものである。
[作用] 酸発酵した液を膜分離装置に導入し、その膜透過液を脱
窒手段に添加するようにした本発明の装置においては、
酸発酵反応槽内の汚泥濃度を高くすることができ、発酵
反応槽内における難分解性物質(例えばし尿中の繊維や
蛋白質など)をも、容易に低分子量の有機酸やアミノ酸
に液化できる。これらの有機酸やアミノ酸は、膜分離装
置の膜を透過して脱窒手段に供給される。そのため、本
発明の装置においては、BOD成分として脱窒反応に利
用され易い低分子量成分を多量に含む液を脱窒工程に多
量に供給することが可能となり、脱窒が効率よく行わる
ようになる。なお、酸発酵反応槽における生成汚泥も自
己分解により液化されやすくなる。
[実施例] 以下図面を参照して実施例について説明する。
第1図は本考案の実施例に係る有機性廃水の生物学的処
理装置の構成を示す系統図である。
第1図において、1は原水を受け入れて含まれるSS成
分を分離するための限外濾過装置であって、その透過液
は配管2を通って硝化脱窒装置3に送られる。この硝化
脱窒装置3において処理された硝化脱窒処理液は、配管
4から限外濾過装置5に送られ、その透過水は配管6か
ら処理水として系外に取り出される。限外濾過装置5で
濃縮された液は配管7から硝化脱窒装置3に戻される。
限外濾過装置1から排出される濃縮液及び硝化脱窒装置
3から生じる汚泥はそれぞれ配管8,9から取り出され
て酸発酵槽10に導入される。酸発酵液は配管11から
限外濾過装置12に送られ、その透過液は配管13から
硝化脱窒装置の脱窒工程に送られる。また、濃縮液は配
管14から酸発酵槽10へ戻される。
なお、本実施例装置においては、配管14の途中からは
配管15が分岐されており、限外濾過装置12の濃縮液
の一部は嫌気性メタン発酵槽16へ送られ、メタン発酵
処理される。生じたメタンガスは配管17から系外に取
り出され、余剰汚泥は配管18から酸発酵槽10へ送ら
れる。また、メタン発酵液は配管19から限外濾過装置
20へ送られ、その透過液は処理水として配管21から
系外に取り出される。また、この処理水には低分子量の
有機物質が含まれているので、これを配管22によって
硝化脱窒装置3に供給し、脱窒工程におけるBOD源と
して利用することも可能である。
限外濾過装置20の濃縮液は配管23からメタン発酵槽
16に返送される。
なお、酸発酵槽10で生じた余剰の汚泥は配管24から
汚泥脱水装置25に送られ脱水処理を受け、その後焼却
等適宜の処分を受ける。
このように構成された実施例装置においては、原水中に
含まれるSS成分が限外濾過装置1で十分に除去され、
溶解性の物質だけが硝化脱窒装置3に送られる。また、
酸発酵槽10の酸発酵液が限外濾過装置12で濾過され
て溶解性BOD成分を高濃度に含む液だけが硝化脱窒装
置3に供給される。このように、硝化脱窒装置3には原
水中の窒素成分が硝化脱窒処理されやすい形で導入され
ると共に、水素供与体として有効に作用する低分子量物
質を多量に含むBOD含有液が酸発酵工程を経て供給さ
れる。そのため硝化脱窒装置3においては硝化脱窒反応
が十分に行われる。
また、上記実施例装置においては、この硝化脱窒装置3
からの処理液が、限外濾過装置5を経て処理水として取
り出されると共に、その濃縮液が硝化脱窒装置3へ返送
されるので、硝化脱窒装置3内における汚泥の濃度が高
くなり、硝化脱窒反応をより十分に行なうことが可能と
されている。
酸発酵槽10の酸発酵液は、限外濾過装置12に導入さ
れ、その濃縮液は配管14から再度酸発酵槽10に戻さ
れるので、この酸発酵槽10内の汚泥濃度も十分に高い
ものとなり、導入される汚泥やSS成分に含まれる難分
解性物質をも十分に分解することが可能となり、高濃度
の有機酸やアミノ酸を含む液を硝化脱窒装置3に供給す
ることができる。また、酸発酵槽10内の生成汚泥も自
己分解により液化されやすくなる。
また上記実施例装置においては、処理水はいずれも限外
濾過装置5,20によって膜分離処理を受けたものであ
るので、液中に含まれる細菌の流出がほぼ完全に防止さ
れ、処理水中に有害細菌がほとんど含まれない。また、
この処理水中にはSSが全く含まれないので、凝集、活
性炭処理、晶析等の高次処理を効率よく行うことが可能
となる。
次に上記実施例装置における作動を、原水がし尿である
場合を例にとって更に詳細に説明する。
し尿中のSSは約21000mg/であり、このし尿を
まずスクリーン処理することにより含まれるしさ(約3
000mg/)を除去する。残りの18000mg/の
SSは、限外濾過装置1で除去され、窒素成分3500
mg/、BOD成分6500mg/の溶解性成分のみを
含む液が硝化脱窒装置3に導入される。
硝化脱窒装置3としては、適当な充填剤を有する固定床
や流動床などの硝化槽、脱窒槽を用いることができ、槽
内MLSSを10000mg/以上、SRTを7日以上
の条件で処理するのが好ましい。
この処理液は限外濾過装置5に送られる。なお限外濾過
装置1,5,12及び20においては、分画分子量は例
えば1万〜5万程度のものが好ましい。
酸発酵槽10としては、ガス攪拌、機械攪拌による完全
混合、または、スラッジブランケット方式等のものを用
い、滞留時間、槽内pHを調整し、場合によっては加温し
て有機酸を主体とした酸発酵を行う。
上記実施例装置においては、酸発酵槽10で生じた余剰
の濃縮液は、メタン発酵槽16に送られて処理されてい
るが、メタン発酵槽16の代りに物理学的液化装置(加
圧、加温を利用するもの)、化学的液化装置(酸、アル
カリ酸化剤を用いるもの)、或いは酸素剤を用いた液化
装置を用いてもよい。なお、メタン発酵槽16として
は、スラッジブランケット、固定床、流動床、完全混合
などの各種の方式の発酵装置が持られる。
汚泥脱水装置25としては、遠心脱水装置や加圧脱水装
置などの脱水装置を用い得る。
し尿を用いた場合の第1図の装置の実作動例を説明す
る。主要条件は次の通りである。
生し尿 通水量 10 K/日 SS 21000 mg/ BOD 10000 mg/ N 3500 mg/ 限外濾過装置1,5,12,20の分画分子量 20000 硝化脱窒装置3 MLSS 40000 mg/ DT 5日間 SRT 40日 酸発酵槽10 MLSS 50000 mg/ DT 3日間 pH 5.5 温度 30℃ 限外濾過装置12から硝化脱窒装置3へのBODの供給
量 4000 mg/ このような条件で運転を行って結果、限外濾過装置5か
ら取り出される処理水は BOD 20 mg/ N 50 mg/ SS 0 mg/ と極めて優れた水質のものであった。
[効果] 以上詳述した通り、本発明の装置は、硝化脱窒処理工程
において生じる汚泥を酸発酵させ、酸発酵液を膜分離処
理してその透過液だけを脱窒素工程に添加するよう構成
したものであり、脱窒細菌の利用しやすい低分子成分を
多量に含むBOD含有液を脱窒工程に供給することがで
きる。そのため、極めて効率の高い脱窒処理を行うこと
ができ、処理水質が顕著に向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例装置の構成を示す系統図であ
る。 1,5,12,20……限外濾過装置、3……硝化脱窒
装置、10……酸発酵槽、16……メタン発酵槽、25
……汚泥脱水装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嘉義 茂樹 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 (56)参考文献 特公 昭57−30560(JP,B2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機性廃水を生物学的に硝化脱窒処理する
    生物学的硝化脱窒処理手段と、該生物学的硝化脱窒処理
    手段で発生する汚泥を受け入れて嫌気性酸発酵する手段
    と、該酸発酵手段で発酵した液を前記生物処理手段の脱
    窒素手段に添加する系統とを有する有機性廃水の生物学
    的処理装置において、酸発酵液を脱窒素手段に添加する
    前記系統に膜分離装置を設け、その膜透過液を前記脱窒
    素手段に添加するようにしたことを特徴とする有機性廃
    水の生物学的処理装置。
  2. 【請求項2】膜分離装置の濃縮液の少なくとも一部を、
    前記酸発酵手段へ戻す系統を設けたことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載の有機性廃水の生物学的処理
    装置。
JP60024610A 1985-02-12 1985-02-12 有機性廃水の生物学的処理装置 Expired - Lifetime JPH0632829B2 (ja)

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