JPH0667520B2 - し尿系汚水の処理装置 - Google Patents

し尿系汚水の処理装置

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JPH0667520B2
JPH0667520B2 JP61171416A JP17141686A JPH0667520B2 JP H0667520 B2 JPH0667520 B2 JP H0667520B2 JP 61171416 A JP61171416 A JP 61171416A JP 17141686 A JP17141686 A JP 17141686A JP H0667520 B2 JPH0667520 B2 JP H0667520B2
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恭庸 村上
茂樹 嘉義
岳郎 三崎
日出昭 小宗
謙介 松井
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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、し尿又はし尿の他に家庭用浄化槽などの浄化
槽から発生する浄化槽汚泥などのし尿系汚水(以下、単
に「し尿」という。)を処理するための装置に関する。
[従来の技術] 従来、通常行なわれているし尿処理は、 目開き3〜5mmm程度のスクリーンでし渣を除去した除
渣し尿を生物学的硝化脱窒処理し、これを凝集沈殿処理
した後、濾過、活性炭吸着処理等の三次処理を行うも
の。
し尿を直接脱水処理して固形物の大部分を除去した
後、その分離水を生物処理し、この処理液を凝集沈殿処
理、濾過、活性炭吸着で処理するもの。
し尿を生物処理した後、限外濾過膜を用い汚泥分離処
理するもの。
等である。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来法によっては、いずれも良好な
し尿処理を行なうことができなかった。
即ち、前記の、除渣し尿を生物学的硝化脱窒処理し、
これを凝集沈殿処理した後、濾過、活性炭吸着処理する
方法では、し尿中に含まれるSSに起因して、硝化脱窒槽
での発泡が著しいこと及び硝化脱窒処理水中に未分解物
質が残留し、処理水のCODMn、色度が高いこと等の問題
点があり、更にこれにより後工程の凝集沈殿処理や活性
炭吸着処理における凝集特性や活性炭吸着特性に悪影響
を及ぼすという欠点があった。しかも、この場合、凝集
沈殿槽、濾過塔、活性炭吸着塔や逆洗排水槽が必要とな
り、敷地面積が広くなるという問題もある。
また、前記においても、前記と同様に三次処理設備
が必要であるという問題がある。
前記においては、限外濾過膜でSSはもちろん、溶解性
のCODMnや色度まで除去され、処理水は良好となる。一
方、除去された成分は、そのままあるいは、返送汚泥と
して生物処理槽へ戻される。返送された成分のうち、SS
に基因するものは生物分解を受けるが、CODMnや色度は
ほとんど分解されず、生物処理槽に蓄積される。しかし
て、CODMnや色度成分が増加すると、限外濾過膜の透過
流速は低下してくる。
CODMnや色度の蓄積は、処理装置の全体構成が、膜分離
装置の濃縮液を生物処理系統に戻さず系外に排出する一
過式のものであれば問題はない。しかし、この一過式の
場合、汚泥返送がないため生物処理が不安であると共
に、高濃縮するので膜の面積を多くとらなくてはならな
い。このためCODMnや色度成分の増加による、限外濾過
膜の透過流束(Flux)の低下を解決することは極めて難
しい。
一方、生物処理における余剰物質は、一般に、余剰汚泥
として処理するが、余剰汚泥をそのまま廃棄する場合は
少なく、通常、脱水してケーキを廃棄あるいは焼却し、
脱水濾液は生物処理槽へ戻す。この脱水処理には、高分
子凝集剤、特にカチオンポリマーを使用するのが一般的
であるが、この場合、CODMnや色度は殆ど除去されな
い。無機凝集剤を高分子凝集剤と共に用い、無機凝集剤
の添加量を多くすれば、CODMnや色度は除去されるが、
ケーキ含水率は高い等の難点がある。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記従来の問題点を解決し、し尿系汚水を膜
分離装置を用いて処理するに際し、膜で除去される物質
の濃縮を防ぎ、処理を安定させると共に、処理水質を向
上させることができるし尿系汚水の処理装置を提供する
ことを目的としている。
この目的を達成するために、本発明のし尿系汚水の処理
装置は、し尿系汚水を凝集脱水する手段と、該凝集脱水
手段からの分離水を生物処理する手段と、該生物処理手
段からの処理液を膜分離する手段と、系内の余剰汚泥を
前記凝集脱水手段に返送する汚泥返送手段と、該汚泥返
送手段に設けられた無機凝集剤の添加手段とを備えるよ
うにしたものである。
[作用] 本発明の装置においては、し尿系汚水を直接凝集脱水す
る手段を備え、し尿系汚水中の固形分の大部分を予め除
去するので、後続の生物処理手段において、SSに起因す
る発泡が抑制されると共に、生物処理液のCODMnや色等
が低く良好な処理液が得られる。また、この処理液を膜
処理するので、膜の目詰りが少なく、処理水水質および
透過液量を向上させることができると共に、運転寿命が
格段に延長される。
また、系内の余剰汚泥に無機凝集剤を添加した後凝処理
し、更に前段の凝集脱水手段に戻すため、CODMnや色度
の蓄積・濃縮が防止される。特に、有機性窒素の除去に
より生物処理、特に硝化処理の安定化が図れる。また、
無機凝集剤の使用により、高分子凝集剤では凝集させ難
い高分子の発泡性物質の凝集固定が可能となり、生物処
理槽における発泡がより軽減され、良好な生物処理が可
能となる。
[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図は本発明の実施例装置の系統図である。
第1図において、し尿系汚水は配管11より凝集槽1に送
られ、槽内で配管12からのカチオンポリマー等の凝集剤
により凝集処理される。この場合、凝集剤のカチオンポ
リマーとしては、DAM/AM系、マンニッヒ化合物等が用
いられる。
なお、本実施例において、凝集槽1に送られるし尿は生
し尿であるが、本発明においては目開き3〜5mm程度の
スクリーン等によって夾雑物を除去された除渣し尿を凝
集槽1に導入しても良い。
凝集槽1の凝集物は、次いで配管13より脱水手段Aに送
給し、脱水処理する。脱水手段Aの構成には特に制限は
ないが、図示の如く、ロータリースクリーン2(目開き
0.3〜1mm程度)で前濃縮した後、脱水機3で脱水する構
成とすることもできる。ロータリースクリーン2及び脱
水機3で脱水処理されて得られたケーキは、ケーキ取出
手段14により排出され焼却処理あるいは土壌還元等によ
って処分される。
一方、脱水処理手段Aで分離された分離水、即ち、スク
リーン濾液及び脱水濾液は、配管15、16により貯留槽4
に送給された後、配管17より生物処理槽5へ送られる。
本発明において、生物処理槽5としては、硝化脱窒処理
槽、好気性処理槽、嫌気性処理槽等が採用される。
生物処理槽5として硝化脱窒槽を採用した場合において
は、槽5内において、BOD成分の分解や窒素成分の硝化
脱窒処理が施される。
生物処理槽5の生物処理液は配管18より限外濾過原水槽
6に送給される。限外濾過原水槽6において、過剰の汚
泥分の一部は配管19より生物処理槽5に返送汚泥として
返送される。また、残部は配管20より余剰汚泥として凝
集槽1に返送されるが、その際、配管21より無機凝集剤
が添加される。無機凝集剤としては、FeCl3、ポリ硫酸
鉄等のFe塩、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム(PA
C)等のAl塩、その他の無機凝集剤を用いることができ
る。この場合、凝集pH域は中性以下で、例えば鉄塩を用
いた場合には、必要に応じてpH調整剤等を添加すること
により、pH4〜5.5程度に調整するのが望ましい。
この場合、余剰汚泥に予め無機凝集剤を添加した後凝集
槽1に送給することは極めて重要である。即ち、無機凝
集剤を予め添加せずに、凝集槽1においてポリマーと共
に添加した場合には、無機凝集剤はし尿系汚水の凝集に
消費されてしまい、余剰汚泥の凝集作用が殆どなくなっ
てしまう。
一方、限外濾過原水槽6の液分は、配管22より限外濾過
膜分離装置7に送られる。限外濾過膜分離装置7におい
ては、液中の高分子量物質(例えば分子量20,000以上)
の殆どが除外される。限外濾過膜分離装置7の濃縮液
は、配管23より限外濾過原水槽6に返送され、透過液は
配管24より処理水として取り出され、放流工程に送られ
る。
なお、本発明において、膜分離手段は第1図に示すよう
な限外濾過膜分離装置に限られず、精密濾過装置、逆浸
透膜分離装置、あるいはこれらを併用した多段膜分離手
段としてもよい。
第2図は他の実施例を示すもので、図中、第1図と同じ
部分は同一符号を付してその説明を省略する。第2図の
実施例は、第1図における貯留槽4と限外濾過原水槽6
を省いたものであって、脱水手段Aの濾液は配管15、16
より生物処理槽5に送給され、生物処理液は配管25より
直接限外濾過膜分離装置7に送給される。しかして、限
外濾過膜分離装置7の濃縮液は配管26、27により一部は
生物処理槽5に返送され、残部は配管28より余剰汚泥と
して、配管21からの無機凝集剤と共に凝集槽1に送給さ
れて凝集処理される。なお、この場合、限外濾過膜分離
装置7の濃縮液はその全量を生物処理槽5に返送し、生
物処理槽5から余剰汚泥を抜き出し凝集槽1にに送給す
るようにしてもよい。
このように構成された本発明の装置においては、生物処
理液中の溶解性物質は凝集処理を受け、脱水ケーキとし
て系外に取り出され得るものであるので、生物処理液か
らの溶解性物質の分離が可能となり、この生物処理液中
における蓄積が防止されるようになる。このようにし
て、CODMn、色度、リン、有機性窒素が系外へ除去さ
れ、処理系内での水質濃縮が防止され、効率的な処理が
可能とされる。
実験例1(本発明例) 第1図に示す本発明の装置により、し尿(平均水質:BOD
=11200mg/、SS=16000mg/)の処理を行なった。
ただし、生物処理槽5としては曝気槽を用い、限外濾過
膜分離装置7の濃縮液は全量曝気槽に返送し、曝気槽か
ら余剰汚泥を抜き取った。また、脱水処理手段として
は、スクリュープレスを用いた。
装置の各部の仕様を以下に示す。
し尿処理装置:10m3/日 曝気槽:MISS=15700mg/ 余剰汚泥引抜量:3m3/日 限外濾過膜分離装置: 型式=平膜型 膜面積=12m2 平均圧力=2kg/cm2 膜面流速=1.5m/s このような装置において、十分馴養の行なわれた汚泥を
用い、1ヶ月間運転した。ただし、運転を開始して、14
日間は余剰汚泥にFeCl3を添加せず、し尿と余剰汚泥を
混合したものにカチオンポリマー(栗田工業(株)製
クリフィックスCP659)を対スラリー250mg/添加し
た。その結果、得られた脱水ケーキの含水率は62%であ
った。また、生物処理槽のCODMn(0.45μ濾紙で濾過し
た濾液中:溶解性物質と考えられる)は徐々に増加し
た。それと同時に限外濾過膜の透過流束(Flux)は低下
し、処理水のCODMnも増加した。
14日目以降から余剰汚泥にFeCl3を1900mg/添加し
た。FeCl3を添加した余剰汚泥のpHは5.1(平均)であっ
た。その結果、生物処理槽のCODMnは増加せず、横ばい
から減少の傾向となった。また、Fluxは横い傾向とな
り、処理水のCODMnも横ばいから減少の傾向となった。
カチオンポリマーの添加率は250mg/で、脱水ケーキ
含水率は60%となった。この試験結果をまめて第3図に
示す。
第3図より、余剰汚泥にFeCl3を添加することにより、F
luxの低下を防ぎ、処理水を安定化することができるこ
とが明らかである。
[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明のし尿汚水の処理装置は、し
尿汚水を凝集脱水する手段と、該凝集脱水手段からの分
離水を生物処理する手段と、該生物処理手段からの処理
液を膜分離する手段と、系内の余剰汚泥を前記凝集脱水
手段に返送する汚泥返送手段と、該汚泥返送手段に設け
られた無機凝集剤の添加手段とを備えるようにしたもの
であり、 生物処理液中のCODMn、色度等が凝集除去されるた
め、分離膜の透過流束が低下せず、処理が安定化され
る。
余剰汚泥の凝集物をし尿系汚水の凝集物と混合して脱
水するため、得られるケーキの含水率が低い。
リンの除去も同時に行なわれる。
有機性窒素が除去され、生物処理、特に硝化処理が安
定する。
高分子の発泡性物質を凝集固定でき、生物処理槽での
発泡が少なくなり、生物処理が安定する。また、消泡剤
使用量を低減でき、消泡剤による生物への悪影響を改善
することができる。
等の効果が奏される。
従って、本発明の装置によれば、し尿に含まれる窒素、
リン、COD、BOD、SS等を効率的に除去して、極めて優れ
た水質の処理水を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の実施例装置の系統図であ
る。第3図は実験例における測定結果を示すグラフであ
る。 A……脱水手段、 1……凝集槽、 2……ロータリースクリーン、 3……脱水機、 5……生物処理槽、 7……限外濾過膜分離装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 11/14 B 7824−4D (72)発明者 三崎 岳郎 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 (72)発明者 小宗 日出昭 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 (72)発明者 松井 謙介 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 特開 昭61−185400(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】し尿系汚水を凝集脱水する手段と、該凝集
    脱水手段からの分離水を生物処理する手段と、該生物処
    理手段からの処理液を膜分離する手段と、系内の余剰汚
    泥を前記凝集脱水手段に返送する汚泥返送手段と、該汚
    泥返送手段に設けられた無機凝集剤の添加手段とからな
    ることを特徴とするし尿系汚水の処理装置。
  2. 【請求項2】生物処理手段が硝化脱窒手段であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の装置。
  3. 【請求項3】膜分離手段は限外濾過膜分離手段であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載
    の装置。
JP61171416A 1986-07-21 1986-07-21 し尿系汚水の処理装置 Expired - Lifetime JPH0667520B2 (ja)

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