JPH07112198A - 汚泥の消化減量方法および装置 - Google Patents

汚泥の消化減量方法および装置

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JPH07112198A
JPH07112198A JP5260692A JP26069293A JPH07112198A JP H07112198 A JPH07112198 A JP H07112198A JP 5260692 A JP5260692 A JP 5260692A JP 26069293 A JP26069293 A JP 26069293A JP H07112198 A JPH07112198 A JP H07112198A
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JP
Japan
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sludge
gas
digestion
tank
liquid
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JP5260692A
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English (en)
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Kenji Kazuma
数馬謙二
Tomohiko Tsuchida
土田智彦
Shoichi Mori
省一 森
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Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

(57)【要約】 【目的】常圧レベルでの浮上分離操作により効率的に汚
泥を濃縮して循環させ、かつ、濃縮液中に消化促進ガス
を加圧状態で効率的に溶解させることにより、高効率で
汚泥の消化減量を図る。 【構成】仕切壁1aによって形成される浮上分離槽2お
よび濃縮汚泥槽3を有する汚泥消化減量槽1と、前記濃
縮汚泥槽3からの濃縮液と消化ガスを混合する気液混合
装置4と、該気液混合装置4からの廃液を加圧する加圧
ポンプ5と、該加圧ポンプ5からの廃液中の消化ガスを
細かく分散する気液接触混合器6と、該気液接触混合器
6からの廃液を減圧する減圧弁7と、該減圧弁7からの
廃液に消化ガスの気泡を分散注入する気泡分散注入装置
8とを備え、該気泡分散注入装置8からの気液を前記浮
上分離槽2の下部に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種有機化合物を含む
工場廃水、食品廃水、クリーニング廃水等の種々の産業
廃水および下水、家庭廃水等の一般廃水の処理に係わ
り、廃水中の汚濁物質を微生物の作用で好気性処理もし
くは嫌気性処理を行って分解除去することにより、廃水
を清浄化処理する生物処理装置において、この生物処理
装置で副生する余剰汚泥の消化減量方法および装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、通常の濾過処理では除去できない
汚濁物質を微生物の作用で好気性処理もしくは嫌気性処
理を行って分解除去することにより、廃水を清浄化処理
する生物処理装置が知られている。この生物処理装置に
おいては、運転経過に伴い増殖微生物や微生物の死骸等
のSSが増大する。この微生物等の増加に対しては、例
えば、生物処理装置からの逆洗水中に含まれる余剰汚泥
は、通常、投棄や焼却等の外部処分量を減少するため、
好気性若しくは嫌気性下での種々の消化(微生物による
分解)による減量を行っている。また、通常の活性汚泥
装置の沈殿槽から排出される余剰汚泥も同様に消化減量
処理がなされている。
【0003】好気性消化では一般に、空気および酸素や
酸素富化空気を注入して酸素供給量を増加して消化効率
の改善が図られている。また、嫌気性消化では、適切レ
ベルの温度管理や消化ガスの吹き込み、消化槽の攪拌方
法等を最適化することにより、消化効率の改善が図られ
ている。さらに、汚泥含有廃液処理の際、汚泥の濃縮や
処理液の減量化のため、常圧浮上や加圧浮上等の一般の
浮上分離操作が行われることもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来から
の汚泥消化減量技術に対して、設備費、ランニングコス
ト等種々の面から、常に、より効率的な汚泥消化、汚泥
減量化の技術の開発が望まれている。
【0005】本発明は上記課題を解決するものであっ
て、常圧レベルでの浮上分離操作により効率的に汚泥を
濃縮して循環させ、かつ、濃縮液中に消化促進ガスを加
圧状態で効率的に溶解させることにより、高効率で汚泥
の消化減量を図ることができる汚泥消化減量方法および
装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の汚泥
の消化減量方法は、汚泥の消化を促進する成分を有する
消化ガスを加圧状態で汚泥含有廃水中に溶解させた後、
常圧レベルで前記廃水中に前記消化ガスの気泡を分散注
入し、該気泡に汚泥を付着させて浮上分離させ、汚泥を
濃縮して再循環させ、効率的に消化することを特徴とす
る。
【0007】また、本発明の汚泥の消化減量装置は、仕
切壁1aによって形成される浮上分離槽2および濃縮汚
泥槽3を有する汚泥消化減量槽1と、前記濃縮汚泥槽3
からの濃縮液および生物処理装置から送られてくる汚泥
含有廃水と消化ガスを混合する気液混合装置4と、該気
液混合装置4からの廃液を加圧する加圧ポンプ5と、該
加圧ポンプ5からの廃液中の消化ガスを細かく分散して
溶解する気液接触混合器6と、該気液接触混合器6から
の廃液を減圧する減圧弁7と、該減圧弁7からの廃液に
消化ガスの気泡を分散注入する気泡分散注入装置8とを
備え、該気泡分散注入装置8からの気液を前記浮上分離
槽2の下部に供給することを特徴とする。なお、上記構
成に付加した番号は、本発明の理解を容易にするために
図面と対比させるためのもので、これにより本発明の構
成が何ら限定されるものではない。
【0008】
【作用】本発明においては、例えば図1に示すように、
生物処理装置から送られてくる汚泥含有廃水は、濃縮汚
泥槽3からの濃縮液とともに、気液混合装置4、加圧ポ
ンプ5および気液接触混合器6において、加圧状態で空
気(酸素)が溶解されて消化反応が促進され、常圧レベ
ルまで減圧された後、気泡分散注入装置8において、廃
水中に径の大きな気泡が分散注入されて、浮上分離槽2
内に供給され、汚泥は気泡に付着して浮上分離し、浮上
分離槽2において浮上分離された汚泥を含む濃縮液は、
優先的に再循環させる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は、本発明の汚泥の消化減量方法の1実施
例であり、汚泥の好気性消化の処理工程を示す構成図で
ある。図中、1は汚泥消化減量槽、1aは仕切壁、2は
浮上分離槽、3は濃縮汚泥槽、4は気液混合装置、5は
加圧ポンプ、6は気液接触混合器、7は減圧弁、8は気
泡分散注入装置、9はオゾン発生器である。
【0010】汚泥消化減量槽1で浮上分離した汚泥を含
む濃縮水は、生物処理装置から送られてくる汚泥含有廃
水とともに、廃水供給管10から気液混合装置4に送ら
れ、ここで消化ガス供給管11から送られてくる加圧空
気と混合された後、加圧ポンプ5に送られて昇圧(例え
ば3〜5kg/cm2 G程度)され、さらに気液接触混
合器6に送られ空気を細かく分散して加圧状態で空気
(酸素)を溶解させる。この工程は、気液の加圧処理に
より、廃水中に空気を効率的に溶解し、消化反応を促進
させる処理である。すなわち、好気性の消化では、酸素
を原料にして汚泥を二酸化炭素等に分解するが、液体に
空気を溶解させる場合には、酸素の溶解度が窒素等より
も大きく、また、気体の溶解度は分圧に比例するため、
本発明のような加圧条件下では酸素の溶解効率が増大
し、好気性消化の分解効率を改善できる。
【0011】気液接触混合器6を出た廃水は、減圧弁7
により常圧レベルまで減圧された後、気泡分散注入装置
8において、廃水中に気泡が分散注入され、気液注入管
12を経て浮上分離槽2の下部から槽内に供給され、汚
泥は気泡に付着して浮上分離される。前記気泡分散注入
装置8は、モータ8aにより回転される切断羽根8bを
有し、消化ガス供給管11から送られてくる空気を微細
な気泡に切断して廃水中に分散注入する装置である。
【0012】減圧弁7を出た廃液中の気泡は、数10〜
100μm径の微細な気泡であり、気泡径が小さいため
浮上に多大な時間を要し、消化槽2を大型にしないと浮
上分離が不可能であるが、本発明においては、気泡分散
注入装置8において、常圧レベルの廃水中に気泡を分散
注入し、気泡径を約100〜数1000μmと相対的に
大きい気泡を再付着させることにより、浮上分離槽2に
おける浮上速度を大きくできるため、小型の消化槽で浮
上分離が可能となる。
【0013】浮上分離槽2において消化されると同時に
浮上分離された汚泥は、濃縮液となって濃縮汚泥槽3に
落水し、この汚泥を含む濃縮液は、優先的に廃水供給管
10に戻して再循環させることにより、効率的に汚泥を
消化減量化する。汚泥が減量化した廃水は下流工程に送
られ、また、浮上分離槽2内低所の廃水の一部は生物濾
過装置の廃水処理に戻される。汚泥の消化減量進行時
に、生物濾過装置から新たな逆洗水、すなわち汚泥含有
廃水が廃水供給管10から気液混合装置4に送られてく
ると、濃縮汚泥槽3からの濃縮液とともに循環処理す
る。
【0014】なお、廃水供給管10内に凝集剤や発泡助
剤(界面活性剤)等のケミカル類を注入することによ
り、汚泥の浮上分離性を向上させるようにしてもよい
し、気液混合装置4の空気注入ラインにオゾン発生装置
9を設ければ、オゾンの強い酸化力で難分解性物質の一
部を易分解性物質に変換でき、かつ消化汚泥の活性化も
できるため、消化効率を改善することが可能になる。
【0015】図2は、本発明の汚泥の消化減量方法の他
の実施例であり、汚泥の嫌気性消化の処理工程を示す構
成図である。なお、図1の実施例と同一の構成について
は同一番号を付けて説明を省略する。図1の実施例にお
いては、空気を好気性ガスとして気液混合装置4および
気泡分散注入装置8に供給するようにしているが、本実
施例においては、汚泥消化減量槽1の上部と、気液混合
装置4および気泡分散注入装置8とを消化ガス供給管1
1により接続し、汚泥消化減量槽1において発生する炭
酸ガスを含む嫌気性ガスを、ブロワー13により気液混
合装置4および気泡分散注入装置8に供給するようにし
ている。なお、14はメタンガスを回収もしくは燃料と
して使用するための開閉弁である。
【0016】処理方法は、図1の好気性消化と同様であ
るが、本実施例の嫌気性消化では、嫌気性ガス中の炭酸
ガスがメタンのストリッピング効果でメタン発酵を促進
させ、また、メタン生成の原料ともなる。液体に炭酸ガ
スを溶解させる場合には、炭酸ガスの溶解度がメタン等
よりも大きく、また、気体の溶解度は分圧に比例するた
め、本発明のような加圧条件下では炭酸ガスの溶解効率
が増大し、嫌気性消化の分解効率を改善できる。
【0017】以上、本発明の1実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々
の変形が可能である。例えば、消化温度を一般的な最適
レベル(中温消化:34〜36℃、高温消化:50〜5
3℃)としたり、pH調整をしたり、気液混合装置4お
よび気泡分散注入装置8への空気注入ラインに、酸素分
離膜若しくは炭酸ガス分離膜を設けたり、或いは酸素ボ
ンベ、炭酸ガスボンベを設けることにより、酸素もしく
は炭酸ガス濃度を増加して注入し、より効率的な好気性
消化もしくは嫌気性消化を行うようにしてもよい。ま
た、気泡分散注入装置も種々のタイプのものを採用でき
る。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、常圧レベルでの浮上分離操作により効率的に汚
泥を濃縮して循環させ、かつ、濃縮液中に消化促進ガス
を加圧状態で効率的に溶解させることにより、高効率で
汚泥の消化減量を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の汚泥の消化減量方法の1実施例であ
り、汚泥の好気性消化の処理工程を示す構成図である。
【図2】本発明の汚泥の消化減量方法の他の実施例であ
り、汚泥の嫌気性消化の処理工程を示す構成図である。
【符号の説明】
1…汚泥消化減量槽、2…浮上分離槽、3…濃縮汚泥
槽、4…気液混合装置 5…加圧ポンプ、6…気液接触混合器、7…減圧弁、8
…気泡分散注入装置 10…廃水供給管、11…消化ガス供給管、12…気液
注入管 13…ブロワー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】汚泥の消化を促進する成分を有する消化ガ
    スを加圧状態で汚泥含有廃水中に溶解させた後、常圧レ
    ベルで前記廃水中に前記消化ガスの気泡を分散注入し、
    該気泡に汚泥を付着、浮上分離させて汚泥を濃縮して再
    循環させることを特徴とする汚泥の消化減量方法。
  2. 【請求項2】仕切壁によって形成される浮上分離槽およ
    び濃縮汚泥槽を有する汚泥消化減量槽と、前記濃縮汚泥
    槽からの濃縮液および生物処理装置から送られてくる汚
    泥含有廃水と消化ガスを混合する気液混合装置と、該気
    液混合装置からの廃液を加圧する加圧ポンプと、該加圧
    ポンプからの廃液中の消化ガスを細かく分散、溶解する
    気液接触混合器と、該気液接触混合器からの廃液を減圧
    する減圧弁と、該減圧弁からの廃液に消化ガスの気泡を
    分散注入する気泡分散注入装置とを備え、該気泡分散注
    入装置からの気液を前記浮上分離槽の下部に供給するこ
    とを特徴とする汚泥の消化減量装置。
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