JPH07148500A - 有機性汚泥の処理方法 - Google Patents
有機性汚泥の処理方法Info
- Publication number
- JPH07148500A JPH07148500A JP6259019A JP25901994A JPH07148500A JP H07148500 A JPH07148500 A JP H07148500A JP 6259019 A JP6259019 A JP 6259019A JP 25901994 A JP25901994 A JP 25901994A JP H07148500 A JPH07148500 A JP H07148500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- treatment
- tank
- membrane
- excess sludge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 活性汚泥方式で発生する余剰汚泥を、更に効
率よく減量化することが出来る新規な方法を提供するこ
と。 【構成】 活性汚泥方式で発生する汚泥の余剰部分を、
高温嫌気性消化処理し、該処理液を固液分離膜を通して
循環させ、該分離膜を通して水分を抜き取ることを特徴
とする有機性汚泥の処理方法。
率よく減量化することが出来る新規な方法を提供するこ
と。 【構成】 活性汚泥方式で発生する汚泥の余剰部分を、
高温嫌気性消化処理し、該処理液を固液分離膜を通して
循環させ、該分離膜を通して水分を抜き取ることを特徴
とする有機性汚泥の処理方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機性汚泥の処理方法に
関し、更に詳しくは排水を活性汚泥方式で処理する際に
発生する余剰汚泥を、高温嫌気性消化処理と膜分離処理
を組み合わせて処理することにより、余剰汚泥を著しく
減量化することが出来る有機性汚泥の処理方法に関す
る。
関し、更に詳しくは排水を活性汚泥方式で処理する際に
発生する余剰汚泥を、高温嫌気性消化処理と膜分離処理
を組み合わせて処理することにより、余剰汚泥を著しく
減量化することが出来る有機性汚泥の処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＢＯＤで示される排水中の有機汚
濁成分の除去については、現在実用化されている活性汚
泥方式等の生物学処理方法によって比較的低コストで満
足し得る結果が得られている。上記活性汚泥方式では、
図１に示す様に処理対象排水を最初沈澱池に導き、土砂
等の比重の重いものを沈澱させ、次いでエアレーション
タンク（曝気槽）において、活性汚泥によって排水中の
有機物を分解させる。この活性汚泥処理では、分解した
ＢＯＤのうち５０〜７０％は微生物の生活エネルギーと
して消費され、残りの３０〜７０％は菌体の増殖に使用
される為、余剰汚泥が発生することになる。
濁成分の除去については、現在実用化されている活性汚
泥方式等の生物学処理方法によって比較的低コストで満
足し得る結果が得られている。上記活性汚泥方式では、
図１に示す様に処理対象排水を最初沈澱池に導き、土砂
等の比重の重いものを沈澱させ、次いでエアレーション
タンク（曝気槽）において、活性汚泥によって排水中の
有機物を分解させる。この活性汚泥処理では、分解した
ＢＯＤのうち５０〜７０％は微生物の生活エネルギーと
して消費され、残りの３０〜７０％は菌体の増殖に使用
される為、余剰汚泥が発生することになる。
【０００３】活性汚泥処理で発生した余剰汚泥は、生物
難分解性であり、粘性が高いので、活性汚泥処理におい
ては常に余剰汚泥の処理が問題となる。現在、余剰汚泥
の処理方法としては、余剰汚泥を直接脱水して水分を分
離し、固形分を焼却するか或いは産業廃棄物として処分
する方法、或は余剰汚泥を嫌気性消化処理して、メタン
ガス、二酸化炭素、水素、硫化水素等に分解して減量化
し、その後分解されなかった余剰汚泥及びその他の固形
物を脱水により分離し、固形分を焼却するか或いは産業
廃棄物として処分する方法が行われている。
難分解性であり、粘性が高いので、活性汚泥処理におい
ては常に余剰汚泥の処理が問題となる。現在、余剰汚泥
の処理方法としては、余剰汚泥を直接脱水して水分を分
離し、固形分を焼却するか或いは産業廃棄物として処分
する方法、或は余剰汚泥を嫌気性消化処理して、メタン
ガス、二酸化炭素、水素、硫化水素等に分解して減量化
し、その後分解されなかった余剰汚泥及びその他の固形
物を脱水により分離し、固形分を焼却するか或いは産業
廃棄物として処分する方法が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとしている問題点】上記余剰汚泥を
嫌気性消化処理を行わずに直接脱水機により濃縮、焼却
或いは産業廃棄物として処分する場合には、余剰汚泥量
が多い為に処理コストが著しく嵩むという問題がある。
現在の汚泥の処分費は２〜３万円／ｍ3 と高く、更にこ
の処分費は今後一層高騰する傾向にある。又、上記従来
の嫌気性消化による余剰汚泥の減量化方法においては、
エネルギーがメタンガスとして回収される等の利点があ
るが、消化に要する日数が２０〜４０日と長く、余剰汚
泥の分解率が６０％と低い為、広い敷地面積が要求さ
れ、未分解余剰汚泥及びその他の固形物は脱水機により
分離し、焼却するか或いは産業廃棄物として処分しなけ
ればならない為、非効率で処理コストが嵩むという問題
がある。
嫌気性消化処理を行わずに直接脱水機により濃縮、焼却
或いは産業廃棄物として処分する場合には、余剰汚泥量
が多い為に処理コストが著しく嵩むという問題がある。
現在の汚泥の処分費は２〜３万円／ｍ3 と高く、更にこ
の処分費は今後一層高騰する傾向にある。又、上記従来
の嫌気性消化による余剰汚泥の減量化方法においては、
エネルギーがメタンガスとして回収される等の利点があ
るが、消化に要する日数が２０〜４０日と長く、余剰汚
泥の分解率が６０％と低い為、広い敷地面積が要求さ
れ、未分解余剰汚泥及びその他の固形物は脱水機により
分離し、焼却するか或いは産業廃棄物として処分しなけ
ればならない為、非効率で処理コストが嵩むという問題
がある。
【０００５】最近、上記の嫌気性消化方法の反応効率が
低いという欠点を解決する為に、中温（約３７℃）嫌気
性消化方法＋膜分離装置、高温（約５５℃）二相消化方
法等が考案されている。しかしながら、中温嫌気性消化
方法＋膜分離装置は、最大処理能力がＨＲＴ（水理学的
滞留時間）が１０日、消化率７０％と汚泥の減量化効果
が不十分であり、又、高温二相消化方法の最大処理能力
は、ＨＲＴ５日、消化率６０％程度が限界である。従っ
て、本発明の目的は、活性汚泥方式で発生する余剰汚泥
を、更に効率よく減量化することが出来る新規な方法を
提供することである。
低いという欠点を解決する為に、中温（約３７℃）嫌気
性消化方法＋膜分離装置、高温（約５５℃）二相消化方
法等が考案されている。しかしながら、中温嫌気性消化
方法＋膜分離装置は、最大処理能力がＨＲＴ（水理学的
滞留時間）が１０日、消化率７０％と汚泥の減量化効果
が不十分であり、又、高温二相消化方法の最大処理能力
は、ＨＲＴ５日、消化率６０％程度が限界である。従っ
て、本発明の目的は、活性汚泥方式で発生する余剰汚泥
を、更に効率よく減量化することが出来る新規な方法を
提供することである。
【０００６】
【問題点を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、活性汚泥方式で
発生する汚泥の余剰部分を、高温嫌気性消化処理し、該
処理液を固液分離膜を通して循環させ、該分離膜を通し
て水分を抜き取ることを特徴とする有機性汚泥の処理方
法である。
によって達成される。即ち、本発明は、活性汚泥方式で
発生する汚泥の余剰部分を、高温嫌気性消化処理し、該
処理液を固液分離膜を通して循環させ、該分離膜を通し
て水分を抜き取ることを特徴とする有機性汚泥の処理方
法である。
【０００７】
【作用】活性汚泥方式で発生する余剰汚泥を、高温嫌気
性消化処理と分離膜による固液分離を組み合わせて処理
することにより、狭いスペースで短時間で効率良く余剰
汚泥を経済的に減量化することが出来る。更に上記方法
において、前処理工程及び／又は後処理工程を付加する
ことにより、更に効率良く余剰汚泥を減量化することが
出来る。
性消化処理と分離膜による固液分離を組み合わせて処理
することにより、狭いスペースで短時間で効率良く余剰
汚泥を経済的に減量化することが出来る。更に上記方法
において、前処理工程及び／又は後処理工程を付加する
ことにより、更に効率良く余剰汚泥を減量化することが
出来る。
【０００８】
【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳細に説明する。本発明の好ましい実施態様
では、図２に示す様に、活性汚泥方式の排水処理施設で
発生する余剰汚泥を、汚泥貯留槽（例えば、容量１ｍ
3 ）に導き、該汚泥貯留槽から原水ポンプＰ１により、
スクリーンを通して粗大な浮遊物等を除去した後、供給
ポンプＰ２により高温嫌気性消化槽（例えば、容量５ｍ
3 ）に移す。この消化槽中において余剰汚泥を撹拌機Ｍ
１により撹拌しつつ嫌気性微生物により、メタンガス、
二酸化炭素、水素、硫化水素に分解し、分解発生したガ
スはガスメータ及びガス圧調整槽を経由して系外に放出
され、必要に応じて燃料ガス等として使用される。
発明を更に詳細に説明する。本発明の好ましい実施態様
では、図２に示す様に、活性汚泥方式の排水処理施設で
発生する余剰汚泥を、汚泥貯留槽（例えば、容量１ｍ
3 ）に導き、該汚泥貯留槽から原水ポンプＰ１により、
スクリーンを通して粗大な浮遊物等を除去した後、供給
ポンプＰ２により高温嫌気性消化槽（例えば、容量５ｍ
3 ）に移す。この消化槽中において余剰汚泥を撹拌機Ｍ
１により撹拌しつつ嫌気性微生物により、メタンガス、
二酸化炭素、水素、硫化水素に分解し、分解発生したガ
スはガスメータ及びガス圧調整槽を経由して系外に放出
され、必要に応じて燃料ガス等として使用される。
【０００９】嫌気性消化処理された汚泥混合物は、循環
ポンプＰ３によって膜分離装置（膜モジュール）に送ら
れ、汚泥混合物から膜を通して水分の一部が連続的に引
き抜かれ、一部の水分が引き抜かれた汚泥混合物は消化
槽に戻され、この循環が継続される。膜によって分離さ
れた水は処理槽に導かれ、必要な処理を施して系外に放
出される。循環している消化混合液は、その一部が定期
的或は連続的に少量ずつバルブＶ１により、抜き出さ
れ、この抜き出された消化混合液は、元の活性汚泥排水
処理装置に戻してもよいし、戻さずに後述の如き後処理
を行い、この後処理で処理液中に残留している大部分の
汚泥が分解或は分離されて、処理済水として系外に放流
される。
ポンプＰ３によって膜分離装置（膜モジュール）に送ら
れ、汚泥混合物から膜を通して水分の一部が連続的に引
き抜かれ、一部の水分が引き抜かれた汚泥混合物は消化
槽に戻され、この循環が継続される。膜によって分離さ
れた水は処理槽に導かれ、必要な処理を施して系外に放
出される。循環している消化混合液は、その一部が定期
的或は連続的に少量ずつバルブＶ１により、抜き出さ
れ、この抜き出された消化混合液は、元の活性汚泥排水
処理装置に戻してもよいし、戻さずに後述の如き後処理
を行い、この後処理で処理液中に残留している大部分の
汚泥が分解或は分離されて、処理済水として系外に放流
される。
【００１０】上記処理中に膜の目詰りを防止する為に、
適度な時間的間隔をとって、上記の処理混合液の循環を
停止し、洗浄水槽から洗浄ポンプＰ４により、清浄な洗
浄水を膜モジュール中に通して膜に付着した汚泥を洗浄
する。少量の汚泥を含んだ洗浄水は、消化処理槽に戻し
てもよいし、バルブＶ２を開放してそのまま放流或は洗
浄水の貯槽に送り、その後必要な処理を施して系外に排
出する。尚、本発明において、上記の余剰汚泥の減量化
処理の前処理として、余剰汚泥の輸送中又は汚泥貯留槽
中で、余剰汚泥を超音波処理、酵素処理、熱アルカリ処
理、熱酸処理等を施して、余剰汚泥を十分に解膠或は可
溶化させておくことにより、余剰汚泥の消化反応を著し
く効率化することが出来る。
適度な時間的間隔をとって、上記の処理混合液の循環を
停止し、洗浄水槽から洗浄ポンプＰ４により、清浄な洗
浄水を膜モジュール中に通して膜に付着した汚泥を洗浄
する。少量の汚泥を含んだ洗浄水は、消化処理槽に戻し
てもよいし、バルブＶ２を開放してそのまま放流或は洗
浄水の貯槽に送り、その後必要な処理を施して系外に排
出する。尚、本発明において、上記の余剰汚泥の減量化
処理の前処理として、余剰汚泥の輸送中又は汚泥貯留槽
中で、余剰汚泥を超音波処理、酵素処理、熱アルカリ処
理、熱酸処理等を施して、余剰汚泥を十分に解膠或は可
溶化させておくことにより、余剰汚泥の消化反応を著し
く効率化することが出来る。
【００１１】次に本発明の主要部を構成する高温嫌気性
消化槽の処理条件及び処理方法を更に詳しく説明する。
高温嫌気性消化槽への余剰汚泥の投入方式は、汚泥貯留
槽からポンプＰ１で汚泥を搬送し、１日のＨＲＴに相当
する汚泥量を回分式に一度に添加するが、場合によって
は連続的に添加してもよい。本発明においてはＨＲＴは
２〜１０日で、又、ＳＲＴは５０〜３００の処理条件が
好ましい。消化槽における処理液の撹拌方式には、該槽
内で発生するガスを槽内に吹き込み撹拌するガス撹拌方
式、消化槽上部に撹拌機を設置する機械式、消化槽内若
しくは槽外に設置したポンプによって槽内液を循環させ
て撹拌するポンプ方式のいずれでもよい。高温嫌気性消
化槽の処理温度は４５〜８０℃の範囲とする。その為の
加温方式は、消化槽に蒸気を吹き込む蒸気吹き込み式、
消化槽内にヒーターを投入して加温する方式、温水を消
化槽外を循環させる温水循環加温方式等、消化槽の処理
温度を一定に保てる方法ならば特に限定されない。処理
温度が４５℃未満或は８０℃を越えると、汚泥処理を行
なっている嫌気性微生物の活性が低下し、処理が悪くな
る等の問題があり好ましくない。
消化槽の処理条件及び処理方法を更に詳しく説明する。
高温嫌気性消化槽への余剰汚泥の投入方式は、汚泥貯留
槽からポンプＰ１で汚泥を搬送し、１日のＨＲＴに相当
する汚泥量を回分式に一度に添加するが、場合によって
は連続的に添加してもよい。本発明においてはＨＲＴは
２〜１０日で、又、ＳＲＴは５０〜３００の処理条件が
好ましい。消化槽における処理液の撹拌方式には、該槽
内で発生するガスを槽内に吹き込み撹拌するガス撹拌方
式、消化槽上部に撹拌機を設置する機械式、消化槽内若
しくは槽外に設置したポンプによって槽内液を循環させ
て撹拌するポンプ方式のいずれでもよい。高温嫌気性消
化槽の処理温度は４５〜８０℃の範囲とする。その為の
加温方式は、消化槽に蒸気を吹き込む蒸気吹き込み式、
消化槽内にヒーターを投入して加温する方式、温水を消
化槽外を循環させる温水循環加温方式等、消化槽の処理
温度を一定に保てる方法ならば特に限定されない。処理
温度が４５℃未満或は８０℃を越えると、汚泥処理を行
なっている嫌気性微生物の活性が低下し、処理が悪くな
る等の問題があり好ましくない。
【００１２】消化槽で処理された処理液の固液分離に使
用する分離膜は、限外濾過膜（ＵＦ）、逆浸透膜（Ｒ
Ｏ）、精密濾過膜（ＭＦ）等を使用することが出来る。
好ましいＵＦ膜の場合には、膜の形状は管状或は平膜の
いずれでもよい。ＵＦ膜を有する限外濾過装置の好まし
い運転条件及びＵＦ膜の仕様としては、流入圧１〜１０
ｋｇｆ／ｃｍ2 、膜材質はポリスルホン系、ポリイミド
系、ポリオレフィン系であり、膜の分画分子量は１０，
０００〜１００，０００である。
用する分離膜は、限外濾過膜（ＵＦ）、逆浸透膜（Ｒ
Ｏ）、精密濾過膜（ＭＦ）等を使用することが出来る。
好ましいＵＦ膜の場合には、膜の形状は管状或は平膜の
いずれでもよい。ＵＦ膜を有する限外濾過装置の好まし
い運転条件及びＵＦ膜の仕様としては、流入圧１〜１０
ｋｇｆ／ｃｍ2 、膜材質はポリスルホン系、ポリイミド
系、ポリオレフィン系であり、膜の分画分子量は１０，
０００〜１００，０００である。
【００１３】本発明の好ましい実施態様で使用する超音
波による前処理は、超音波発生器により、処理時間１〜
３０分間、処理温度２０℃〜１００℃、処理ｐＨ３〜１
０の範囲で行なうことが好ましい。又、酵素処理の場合
に使用する酵素としては、プロテアーゼ、α−アミラー
ゼ、リパーゼ、グルカナーゼ、セルラーゼ等を使用し、
処理温度１０〜１００℃、処理ｐＨ４〜１０の範囲で行
なうことが好ましい。酵素の添加量は、酵素の種類や処
理汚泥の種類によって異なるが、余剰汚泥（固形分約１
重量％）の量が１ｍ3 の場合、酵素の添加量は約０．０
１〜１０ｋｇである。又、熱アルカリ処理は、処理ｐＨ
８〜１２、処理温度６０〜１００℃の範囲で行なうのが
よい。熱酸処理は、処理ｐＨ２〜６、処理温度６０〜１
００℃の範囲で行なうのがよい。
波による前処理は、超音波発生器により、処理時間１〜
３０分間、処理温度２０℃〜１００℃、処理ｐＨ３〜１
０の範囲で行なうことが好ましい。又、酵素処理の場合
に使用する酵素としては、プロテアーゼ、α−アミラー
ゼ、リパーゼ、グルカナーゼ、セルラーゼ等を使用し、
処理温度１０〜１００℃、処理ｐＨ４〜１０の範囲で行
なうことが好ましい。酵素の添加量は、酵素の種類や処
理汚泥の種類によって異なるが、余剰汚泥（固形分約１
重量％）の量が１ｍ3 の場合、酵素の添加量は約０．０
１〜１０ｋｇである。又、熱アルカリ処理は、処理ｐＨ
８〜１２、処理温度６０〜１００℃の範囲で行なうのが
よい。熱酸処理は、処理ｐＨ２〜６、処理温度６０〜１
００℃の範囲で行なうのがよい。
【００１４】本発明の好ましい実施態様で付加してもよ
い後処理は、消化槽から定期的或は連続的に抜き出され
た汚泥混合物中の余剰汚泥を更に減量化するもので、汚
泥混合物を金属イオンを触媒として酸化剤で酸化分解す
る方法である。酸化処理において使用する酸化剤は、従
来公知の化学酸化方法において使用されている酸化剤、
例えば、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモ
ニウム、アルキルヒドロペルオキシド、過酸エステル、
過酸化ジアルキル又はジアシル等が使用されるが、コス
トや副生物等の点からみて過酸化水素が最も好ましい。
過酸化水素の使用量は、特に限定されず、余剰汚泥の内
容によって変化するが、好ましい使用量は余剰汚泥又は
嫌気性消化汚泥１００重量部（固形分）に対して約１０
〜５００重量部（酸素として）となる範囲である。
い後処理は、消化槽から定期的或は連続的に抜き出され
た汚泥混合物中の余剰汚泥を更に減量化するもので、汚
泥混合物を金属イオンを触媒として酸化剤で酸化分解す
る方法である。酸化処理において使用する酸化剤は、従
来公知の化学酸化方法において使用されている酸化剤、
例えば、過酸化水素、過酸化カルシウム、過硫酸アンモ
ニウム、アルキルヒドロペルオキシド、過酸エステル、
過酸化ジアルキル又はジアシル等が使用されるが、コス
トや副生物等の点からみて過酸化水素が最も好ましい。
過酸化水素の使用量は、特に限定されず、余剰汚泥の内
容によって変化するが、好ましい使用量は余剰汚泥又は
嫌気性消化汚泥１００重量部（固形分）に対して約１０
〜５００重量部（酸素として）となる範囲である。
【００１５】触媒として使用する金属イオンとしては、
鉄、チタン、セリウム、銅、マンガン、コバルト、バナ
ジウム、クロム、鉛のイオン等が使用され、これらの金
属、金属酸化物、金属塩、錯体等いずれの形態でもよ
い。特に好ましいものは鉄イオンである。使用する鉄イ
オンは、従来技術においては第１鉄イオンが使用された
が、本発明においては第一鉄イオンは勿論、第二鉄イオ
ンも有効であり、更に鉄屑等の如き金属鉄や鉄イオンを
イオン交換樹脂等で固定した固定鉄イオンも使用するこ
とが出来る。この触媒としての鉄イオンの使用量は、過
酸化水素１モル当たり約１０-3〜０．１モルで十分な処
理効果を挙げることが出来る。
鉄、チタン、セリウム、銅、マンガン、コバルト、バナ
ジウム、クロム、鉛のイオン等が使用され、これらの金
属、金属酸化物、金属塩、錯体等いずれの形態でもよ
い。特に好ましいものは鉄イオンである。使用する鉄イ
オンは、従来技術においては第１鉄イオンが使用された
が、本発明においては第一鉄イオンは勿論、第二鉄イオ
ンも有効であり、更に鉄屑等の如き金属鉄や鉄イオンを
イオン交換樹脂等で固定した固定鉄イオンも使用するこ
とが出来る。この触媒としての鉄イオンの使用量は、過
酸化水素１モル当たり約１０-3〜０．１モルで十分な処
理効果を挙げることが出来る。
【００１６】上記酸化処理は、反応液のｐＨを約２〜８
に調節して行なうことが好ましい。酸化反応は常温でも
よいが、好ましい範囲は４０℃〜１００℃、更に好まし
くは５０℃〜８０℃の範囲である。余剰汚泥の加熱は、
水蒸気等の吹込み、工場における他の温水等による熱交
換等、任意の加温手段を利用することが出来、加温の方
法は特に限定されない。処理温度が４０℃未満である場
合には、酸化に時間がかかり、酸化効率が不十分で且つ
過酸化水素の利用効率が不十分である。又、１００℃を
越える温度はそれ以上の処理効果を期待することが出来
ず、又、過酸化水素の自己分解が大きく、利用効率が低
下すると共に、加熱エネルギー消費が大になるだけで特
別の利点はない。
に調節して行なうことが好ましい。酸化反応は常温でも
よいが、好ましい範囲は４０℃〜１００℃、更に好まし
くは５０℃〜８０℃の範囲である。余剰汚泥の加熱は、
水蒸気等の吹込み、工場における他の温水等による熱交
換等、任意の加温手段を利用することが出来、加温の方
法は特に限定されない。処理温度が４０℃未満である場
合には、酸化に時間がかかり、酸化効率が不十分で且つ
過酸化水素の利用効率が不十分である。又、１００℃を
越える温度はそれ以上の処理効果を期待することが出来
ず、又、過酸化水素の自己分解が大きく、利用効率が低
下すると共に、加熱エネルギー消費が大になるだけで特
別の利点はない。
【００１７】酸化反応時間は、酸化槽のサイズ、撹拌機
の性能、温度等によって異なるが、例えば、嫌気性消化
汚泥（固形分約１重量％）の量が１０ｍ3 で酸化温度が
５０℃で充分な撹拌が行われる場合には、約１〜３時間
の反応温度で充分であり、嫌気性消化処理混合物中の残
留している難分解性有機物の約７０〜８０重量％を分解
することが出来る。
の性能、温度等によって異なるが、例えば、嫌気性消化
汚泥（固形分約１重量％）の量が１０ｍ3 で酸化温度が
５０℃で充分な撹拌が行われる場合には、約１〜３時間
の反応温度で充分であり、嫌気性消化処理混合物中の残
留している難分解性有機物の約７０〜８０重量％を分解
することが出来る。
【００１８】本発明において以上の如くして余剰汚泥が
処理されるが、余剰汚泥の種類によっては、余剰汚泥中
に嫌気性汚泥処理装置内の高温嫌気性微生物群による酵
素反応を阻害する物質が含まれる場合がある。かかる阻
害物質としては、ＳＯ-- 4（２，０００ｍｇ／ｌ以
上）、ＳＯ-- 3、Ｓ2Ｏ-- 3、Ｓ2Ｏ-- 3（５００ｍｇ／ｌ
以上）、ＡＢＳ等の陰イオン界面活性剤（４００ｍｇ／
ｌ以上）、重金属であるクロム、銅、亜鉛、カドミウ
ム、ニッケル（５０ｍｇ／ｌ以上）、マグネシウム
（１，０００ｍｇ／ｌ以上）、カルシウム（１０，００
０ｍｇ／ｌ以上）等が挙げられる（尚、括弧内の数値は
阻害作用が顕著になり始める濃度である。）。
処理されるが、余剰汚泥の種類によっては、余剰汚泥中
に嫌気性汚泥処理装置内の高温嫌気性微生物群による酵
素反応を阻害する物質が含まれる場合がある。かかる阻
害物質としては、ＳＯ-- 4（２，０００ｍｇ／ｌ以
上）、ＳＯ-- 3、Ｓ2Ｏ-- 3、Ｓ2Ｏ-- 3（５００ｍｇ／ｌ
以上）、ＡＢＳ等の陰イオン界面活性剤（４００ｍｇ／
ｌ以上）、重金属であるクロム、銅、亜鉛、カドミウ
ム、ニッケル（５０ｍｇ／ｌ以上）、マグネシウム
（１，０００ｍｇ／ｌ以上）、カルシウム（１０，００
０ｍｇ／ｌ以上）等が挙げられる（尚、括弧内の数値は
阻害作用が顕著になり始める濃度である。）。
【００１９】処理すべき余剰汚泥が上記の如き阻害物質
を含有する場合には、図７に示す様に、余剰汚泥を嫌気
性汚泥消化槽に導入する前に、遠心分離機、真空脱水
機、加圧脱水機、ロール脱水機等により余剰汚泥のみの
濃縮或は上水や工業用水等による洗浄等の方法によって
各種阻害物質を上記濃度以下、好ましくは阻害物質が嫌
気性汚泥処理装置に入る全体量を１／３〜１／１０に減
少させるか或は阻害物質濃度を１／３〜１／１０に減少
させた後に、嫌気性汚泥処理槽に導入して嫌気性処理を
行うことが望ましい。この様にすれば、処理すべき余剰
汚泥中に消化阻害物質が含有されていても効率良く余剰
汚泥を処理することが出来る。
を含有する場合には、図７に示す様に、余剰汚泥を嫌気
性汚泥消化槽に導入する前に、遠心分離機、真空脱水
機、加圧脱水機、ロール脱水機等により余剰汚泥のみの
濃縮或は上水や工業用水等による洗浄等の方法によって
各種阻害物質を上記濃度以下、好ましくは阻害物質が嫌
気性汚泥処理装置に入る全体量を１／３〜１／１０に減
少させるか或は阻害物質濃度を１／３〜１／１０に減少
させた後に、嫌気性汚泥処理槽に導入して嫌気性処理を
行うことが望ましい。この様にすれば、処理すべき余剰
汚泥中に消化阻害物質が含有されていても効率良く余剰
汚泥を処理することが出来る。
【００２０】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。 実施例１ 図２に試験に使用した嫌気性汚泥処理装置のフローシー
トを示す。図示した嫌気性汚泥処理装置は、高温嫌気性
消化槽と限外濾過モジュールとからなり、高温嫌気性消
化槽の処理温度は５５℃とした。又、処理性を従来法と
比較する為に処理温度３７℃の中温消化を合わせて行な
った。撹拌方法は、消化槽上部からの機械撹拌とし、加
温方式は消化槽内部のヒーターにより加温を行なった。
膜モジュールの仕様及び運転条件は、透過水流束０．４
ｍ３／ｍ２・日、流入圧９Ｋｇｆ／ｃｍ２、供給水量１
７リットル／ｍｉｎ．である。膜材質はポリスルホン系
であり、その分画分子量は２００，００であり、膜洗浄
はボール洗浄と水洗により行なった。
る。 実施例１ 図２に試験に使用した嫌気性汚泥処理装置のフローシー
トを示す。図示した嫌気性汚泥処理装置は、高温嫌気性
消化槽と限外濾過モジュールとからなり、高温嫌気性消
化槽の処理温度は５５℃とした。又、処理性を従来法と
比較する為に処理温度３７℃の中温消化を合わせて行な
った。撹拌方法は、消化槽上部からの機械撹拌とし、加
温方式は消化槽内部のヒーターにより加温を行なった。
膜モジュールの仕様及び運転条件は、透過水流束０．４
ｍ３／ｍ２・日、流入圧９Ｋｇｆ／ｃｍ２、供給水量１
７リットル／ｍｉｎ．である。膜材質はポリスルホン系
であり、その分画分子量は２００，００であり、膜洗浄
はボール洗浄と水洗により行なった。
【００２１】種汚泥として下水処理場の汚泥を使用し、
処理対象余剰汚泥（食品工場の汚泥）を連続的に投入し
て連続的に処理し、続いて投入及び処理した汚泥と等量
の処理水を上記条件で上記膜モジュールにより透過させ
て引き抜いた。ＨＲＴは１５日からスタートし、ガスの
発生量等を測定しながら段階的に少なくし、最終的には
ＨＲＴ５日にして定状運転を行なった。ＳＲＴはスター
ト時から２００日で行なった。その結果、表１に示す様
に最終的に汚泥消化率９０％が得られた。これに対し
て、中温消化処理の場合は、図３と図４に示す様にＨＲ
Ｔを短くして行く（負荷量を増加させる）と、処理槽内
の汚泥濃度が高くなり、汚泥消化率が低下し、ＨＲＴ５
日では安定な処理が出来なかった。又、本発明の場合に
は、膜モジュールは１年間の処理試験を通して安定であ
った。この結果から、従来法（中温消化＋膜分離）で
は、ＨＲＴ５日・ＳＲＴ２００日の運転条件では処理が
出来ないが、本発明の方法を使用すれば安定の処理が出
来ることが判明した。
処理対象余剰汚泥（食品工場の汚泥）を連続的に投入し
て連続的に処理し、続いて投入及び処理した汚泥と等量
の処理水を上記条件で上記膜モジュールにより透過させ
て引き抜いた。ＨＲＴは１５日からスタートし、ガスの
発生量等を測定しながら段階的に少なくし、最終的には
ＨＲＴ５日にして定状運転を行なった。ＳＲＴはスター
ト時から２００日で行なった。その結果、表１に示す様
に最終的に汚泥消化率９０％が得られた。これに対し
て、中温消化処理の場合は、図３と図４に示す様にＨＲ
Ｔを短くして行く（負荷量を増加させる）と、処理槽内
の汚泥濃度が高くなり、汚泥消化率が低下し、ＨＲＴ５
日では安定な処理が出来なかった。又、本発明の場合に
は、膜モジュールは１年間の処理試験を通して安定であ
った。この結果から、従来法（中温消化＋膜分離）で
は、ＨＲＴ５日・ＳＲＴ２００日の運転条件では処理が
出来ないが、本発明の方法を使用すれば安定の処理が出
来ることが判明した。
【００２２】実施例２ 実施例１の高温消化の効率を更に向上させる為に、前処
理として超音波処理を行ない、その他は実施例１と同様
の処理を行なった。超音波処理は、処理対象余剰汚泥
（食品工場の汚泥）を超音波発生機に通し、処理出力１
００Ｗで１０分間連続的に処理し、処理した余剰汚泥を
実施例１と同様に高温消化槽に連続的に投入して処理を
行なった。その結果、図５に示す様に、超音波処理で前
処理を行なうと、ＨＲＴ２．５日と短くしても汚泥消化
率９０％が得られたが、無処理の場合では汚泥消化率が
６５％と低かった。この結果から、前処理として超音波
処理を行なうことにより処理能力が著しく向上すること
が明らかになった。
理として超音波処理を行ない、その他は実施例１と同様
の処理を行なった。超音波処理は、処理対象余剰汚泥
（食品工場の汚泥）を超音波発生機に通し、処理出力１
００Ｗで１０分間連続的に処理し、処理した余剰汚泥を
実施例１と同様に高温消化槽に連続的に投入して処理を
行なった。その結果、図５に示す様に、超音波処理で前
処理を行なうと、ＨＲＴ２．５日と短くしても汚泥消化
率９０％が得られたが、無処理の場合では汚泥消化率が
６５％と低かった。この結果から、前処理として超音波
処理を行なうことにより処理能力が著しく向上すること
が明らかになった。
【００２３】実施例３ 実施例１のＳＲＴ分の汚泥の減量化を加熱酸化方法によ
り行なった。実施例１のＳＲＴ分の汚泥（１００リット
ル）を３倍に水道水で希釈後、図６に示す処理装置に連
続的に投入し、ｐＨ調整槽にてｐＨを３に調整後、反応
槽で第一鉄イオン２５０ｍｇ／リットル及び過酸化水素
１５，０００ｍｇ／リットルになる様に、各々塩化第一
鉄と過酸化水素を添加した。反応槽では一時間の滞留時
間で反応させた。その後、ｐＨを７に戻し、処理水と汚
泥を沈澱地で分離した。処理前のＴＯＣと処理後のＴＯ
Ｃを測定した。その結果、処理前の溶解性ＴＯＣは２０
０ｍｇ／リットルで、不溶性ＴＯＣの量は５，０００ｍ
ｇ／リットルであったが、処理後の溶解性ＴＯＣは２，
５００ｍｇ／リットルで、不溶性ＴＯＣは１，５００ｍ
ｇ／リットルであった。上記結果からして、酸化により
消化汚泥の全ＴＯＣの７０％が無機化或は可溶化するこ
とが明らかとなった。
り行なった。実施例１のＳＲＴ分の汚泥（１００リット
ル）を３倍に水道水で希釈後、図６に示す処理装置に連
続的に投入し、ｐＨ調整槽にてｐＨを３に調整後、反応
槽で第一鉄イオン２５０ｍｇ／リットル及び過酸化水素
１５，０００ｍｇ／リットルになる様に、各々塩化第一
鉄と過酸化水素を添加した。反応槽では一時間の滞留時
間で反応させた。その後、ｐＨを７に戻し、処理水と汚
泥を沈澱地で分離した。処理前のＴＯＣと処理後のＴＯ
Ｃを測定した。その結果、処理前の溶解性ＴＯＣは２０
０ｍｇ／リットルで、不溶性ＴＯＣの量は５，０００ｍ
ｇ／リットルであったが、処理後の溶解性ＴＯＣは２，
５００ｍｇ／リットルで、不溶性ＴＯＣは１，５００ｍ
ｇ／リットルであった。上記結果からして、酸化により
消化汚泥の全ＴＯＣの７０％が無機化或は可溶化するこ
とが明らかとなった。
【００２４】
【表１】 ＨＲＴ５日の定常状態における処理性
【００２５】実施例４ 図７に試験に使用した嫌気性汚泥処理装置のフローシー
トを示す。図７に示した嫌気性汚泥処理装置は、スクリ
ーンとポンプＰ２との間に遠心分離樹と汚泥貯留槽２を
設けた以外は図２に示したと同様の装置である。処理対
象余剰汚泥（化学工場の汚泥、汚泥濃度ＨＬＳＳ ９，
０００〜１０，０００ｍｇ／ｌ、硫酸根濃度約１０，０
００ｍｇ／ｌ））を、遠心分離して水分量を約１／４に
した後、上水を加えて希釈し濃縮前の汚泥濃度にして、
その硫酸根濃度を測定したところ約２，５０００ｍｇ／
ｌであった。この汚泥を用いて実施例２と同様に処理を
行った。尚、比較例として遠心処理しない汚泥をそのま
ま用いて同様に処理を行った。尚、ＨＲＴは１２日から
スタートし、ガスの発生量等を測定しながら段階的に少
なくし、最終的にはＨＲＴ８日にして定状運転を行なっ
た。ＳＲＴはスタート時から２００日で行なった。その
結果、表２に示す様に最終的に汚泥消化率８９％が得ら
れた。これに対して、比較例の場合は経過日数８０日目
で槽内の汚泥濃度が５０，０００ｍｇ／ｌになり、それ
以上の処理が出来なくなった。
トを示す。図７に示した嫌気性汚泥処理装置は、スクリ
ーンとポンプＰ２との間に遠心分離樹と汚泥貯留槽２を
設けた以外は図２に示したと同様の装置である。処理対
象余剰汚泥（化学工場の汚泥、汚泥濃度ＨＬＳＳ ９，
０００〜１０，０００ｍｇ／ｌ、硫酸根濃度約１０，０
００ｍｇ／ｌ））を、遠心分離して水分量を約１／４に
した後、上水を加えて希釈し濃縮前の汚泥濃度にして、
その硫酸根濃度を測定したところ約２，５０００ｍｇ／
ｌであった。この汚泥を用いて実施例２と同様に処理を
行った。尚、比較例として遠心処理しない汚泥をそのま
ま用いて同様に処理を行った。尚、ＨＲＴは１２日から
スタートし、ガスの発生量等を測定しながら段階的に少
なくし、最終的にはＨＲＴ８日にして定状運転を行なっ
た。ＳＲＴはスタート時から２００日で行なった。その
結果、表２に示す様に最終的に汚泥消化率８９％が得ら
れた。これに対して、比較例の場合は経過日数８０日目
で槽内の汚泥濃度が５０，０００ｍｇ／ｌになり、それ
以上の処理が出来なくなった。
【００２６】
【表２】 ＨＲＴ８日の定常状態における処理性
【００２７】
【効果】以上の如き本発明によれば、活性汚泥方式で発
生する余剰汚泥を、高温嫌気性消化処理と分離膜による
固液分離を組み合わせて処理することにより、狭いスペ
ースで短時間で効率良く余剰汚泥を経済的に減量化する
ことが出来る。更に上記方法において、前処理工程及び
／又は後処理工程を付加することにより、更に効率良く
余剰汚泥を減量化することが出来る。
生する余剰汚泥を、高温嫌気性消化処理と分離膜による
固液分離を組み合わせて処理することにより、狭いスペ
ースで短時間で効率良く余剰汚泥を経済的に減量化する
ことが出来る。更に上記方法において、前処理工程及び
／又は後処理工程を付加することにより、更に効率良く
余剰汚泥を減量化することが出来る。
【００２８】
【図面の簡単な説明】
【図１】活性汚泥法の標準的処理工程を図解的に説明す
る図
る図
【図２】本発明の方法を図解的に説明する図
【図３】ＨＲＴと消化槽内汚泥濃度の関係を説明する図
【図４】負荷量（ＨＲＴ）と消化率の関係を説明する図
【図５】超音波による前処理効果を説明する図
【図６】酸化剤による後処理装置を説明する図
【図７】本発明の方法を図解的に説明する図
【図８】ＨＲＴと消化槽内汚泥濃度の関係を説明する図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 一郎 東京都千代田区鍛冶町１−５−７ 環境エ ンジニアリング株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 活性汚泥方式で発生する汚泥の余剰部分
を、高温嫌気性消化処理し、該処理液を固液分離膜を通
して循環させ、該分離膜を通して水分を抜き取ることを
特徴とする有機性汚泥の処理方法。 - 【請求項２】 高温嫌気性消化処理における処理温度が
４５℃〜８０℃である請求項１に記載の有機性汚泥の処
理方法。 - 【請求項３】 固液分離膜が限外濾過膜である請求項１
〜２に記載の有機性汚泥の処理方法。 - 【請求項４】 高温嫌気性消化処理前に予め余剰汚泥を
超音波処理、酵素処理、熱アルカリ処理又は熱酸処理等
をする請求項１〜３に記載の有機性汚泥の処理方法。 - 【請求項５】 嫌気性消化処理液の少なくとも一部を金
属イオンを触媒として酸化剤で酸化分解する請求項１〜
４に記載の有機性汚泥の処理方法。 - 【請求項６】 高温嫌気性消化処理前に予め余剰汚泥に
存在する消化阻害物質を除去する請求項１〜５に記載の
有機性汚泥の処理方法。 - 【請求項７】 消化阻害物質が硫酸イオンである６に記
載の有機性汚泥の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6259019A JPH07148500A (ja) | 1993-10-01 | 1994-09-29 | 有機性汚泥の処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26774993 | 1993-10-01 | ||
| JP5-267749 | 1993-10-01 | ||
| JP6259019A JPH07148500A (ja) | 1993-10-01 | 1994-09-29 | 有機性汚泥の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07148500A true JPH07148500A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=26543927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6259019A Withdrawn JPH07148500A (ja) | 1993-10-01 | 1994-09-29 | 有機性汚泥の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07148500A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6368849B1 (en) * | 1998-02-20 | 2002-04-09 | Bioscan A/S | Method and plant for the treatment of liquid organic waste |
| JP2005334713A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 発酵残液およびその他の嫌気性有機化合物含有液の処理方法及び処理システム |
| WO2009157868A1 (en) * | 2008-06-27 | 2009-12-30 | Mercatus Engineering Ab | Dewatering of anaerobically digested sludge |
| WO2010113589A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 水処理装置および水処理方法 |
| CN106242215A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-12-21 | 同济大学 | 一种快速启动污泥超高温厌氧消化系统的方法 |
| US10781119B2 (en) | 2013-02-22 | 2020-09-22 | Bl Technologies, Inc. | Membrane assembly for supporting a biofilm |
| US11850554B2 (en) | 2014-03-20 | 2023-12-26 | Bl Technologies, Inc. | Wastewater treatment with primary treatment and MBR or MABR-IFAS reactor |
| CN117447038A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-26 | 南京大学 | 一种铁钙联用预处理促进剩余污泥厌氧产甲烷的方法 |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP6259019A patent/JPH07148500A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6368849B1 (en) * | 1998-02-20 | 2002-04-09 | Bioscan A/S | Method and plant for the treatment of liquid organic waste |
| JP2005334713A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 発酵残液およびその他の嫌気性有機化合物含有液の処理方法及び処理システム |
| JP4488794B2 (ja) * | 2004-05-24 | 2010-06-23 | 三井造船株式会社 | 発酵残液およびその他の嫌気性有機化合物含有液の処理方法及び処理システム |
| WO2009157868A1 (en) * | 2008-06-27 | 2009-12-30 | Mercatus Engineering Ab | Dewatering of anaerobically digested sludge |
| CN102239121A (zh) * | 2009-03-31 | 2011-11-09 | 株式会社神钢环境舒立净 | 水处理装置以及水处理方法 |
| JP2010234239A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 水処理装置および水処理方法 |
| WO2010113589A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 水処理装置および水処理方法 |
| US10781119B2 (en) | 2013-02-22 | 2020-09-22 | Bl Technologies, Inc. | Membrane assembly for supporting a biofilm |
| US11724947B2 (en) | 2013-02-22 | 2023-08-15 | Bl Technologies, Inc. | Membrane assembly for supporting a biofilm |
| US11850554B2 (en) | 2014-03-20 | 2023-12-26 | Bl Technologies, Inc. | Wastewater treatment with primary treatment and MBR or MABR-IFAS reactor |
| CN106242215A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-12-21 | 同济大学 | 一种快速启动污泥超高温厌氧消化系统的方法 |
| CN117447038A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-26 | 南京大学 | 一种铁钙联用预处理促进剩余污泥厌氧产甲烷的方法 |
| CN117447038B (zh) * | 2023-12-22 | 2024-04-09 | 南京大学 | 一种铁钙联用预处理促进剩余污泥厌氧产甲烷的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9845260B2 (en) | Treatment of municipal wastewater with anaerobic digestion | |
| Weemaes et al. | Evaluation of current wet sludge disintegration techniques | |
| CA2098807C (en) | Waste treatment process employing oxidation | |
| JP5211769B2 (ja) | 有機性廃液の生物処理方法及び処理装置 | |
| JP5371510B2 (ja) | 排水と有機性残渣の複合処理方法 | |
| WO2018237151A1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR CONTINUOUS TREATMENT OF ORGANIC WASTE WITH RECIRCULATION OF UNDIGERATED SOLID MATERIALS | |
| JPH07148500A (ja) | 有機性汚泥の処理方法 | |
| JP2014008491A (ja) | 有機性廃棄物処理装置及びそれを用いた有機性廃棄物処理方法 | |
| JP2003024972A (ja) | 有機性汚水の生物処理方法及び装置 | |
| JP4404976B2 (ja) | 有機性廃水の処理方法及び有機性廃水の処理装置 | |
| JP4457391B2 (ja) | 有機汚泥の処理方法及び処理装置 | |
| JP4298602B2 (ja) | 有機性汚泥の嫌気性消化処理方法及び装置 | |
| JP3611292B2 (ja) | 排水処理方法 | |
| JP2007050386A (ja) | 有機性廃液処理装置 | |
| JP3223145B2 (ja) | 有機性廃水の処理方法 | |
| Aravinthan et al. | Alkaline, acid and thermal solubilization for minimization of waste sludge | |
| JP2006075730A (ja) | 嫌気性処理装置 | |
| JP3781216B2 (ja) | 嫌気性消化汚泥中の難分解有機物の再消化を可能とする嫌気性汚泥消化法及び装置 | |
| JP3198674B2 (ja) | 有機性窒素を含む排液の処理方法および装置 | |
| JP2003334589A (ja) | 廃水処理方法及び装置 | |
| JP3969144B2 (ja) | 生物学的処理方法及び生物学的処理装置 | |
| JP2003300096A (ja) | 高濃度汚泥の嫌気性消化方法及びその装置 | |
| KR20190134583A (ko) | 하수 처리용 생물반응조 및 이를 포함하는 하수 처리 시스템 | |
| JP2003117597A (ja) | 水熱反応を利用する余剰汚泥生物処理方法 | |
| JPS588320B2 (ja) | 有機性スラツジの処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |