JPH0755318B2 - 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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JPH0755318B2
JPH0755318B2 JP6144548A JP14454894A JPH0755318B2 JP H0755318 B2 JPH0755318 B2 JP H0755318B2 JP 6144548 A JP6144548 A JP 6144548A JP 14454894 A JP14454894 A JP 14454894A JP H0755318 B2 JPH0755318 B2 JP H0755318B2
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treatment
liquid
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membrane separation
coagulation
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恭庸 村上
保彦 石井
茂樹 嘉義
光春 古市
直人 一柳
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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。
【0002】
【従来の技術】従来、通常行なわれているし尿処理は、
次の〜等である。
【0003】 目開き3〜5mm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、瀘過、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、瀘過、活性炭吸着で処理するもの。 し尿を生物処理した後膜分離処理するもの。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】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。
【0005】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、瀘過、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、瀘過塔、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。
【0006】また、前記は、前記と同様に三次処理
設備が必要であり、前記においては、前記のし尿中
に含まれるSSに起因する問題により膜の目詰りが激し
く透過水量の低下が著しい。従って、膜の洗浄を頻繁に
行なわなければならないと共に、膜の寿命も短くなると
いう問題がある。
【0007】本発明は、上記従来の問題点を解消し、し
尿系汚水を膜分離装置を用いて処理するに際し、膜の目
詰りが少なく、かつ透過液量をそれ程低下させることな
く処理水質を向上させることができると共に、膜の運転
寿命を格段に延長させ得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。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1のし尿系汚水の
処理装置は、し尿系汚水を脱水する手段と、該脱水手段
からの分離水を生物学的硝化脱窒する手段と、該硝化脱
窒手段からの生物処理液を凝集処理する手段と、該凝集
処理手段からの凝集処理液を固液分離することなくその
まま膜分離する手段とからなることを特徴とする。
【0009】請求項2のし尿系汚水の処理装置は、凝集
処理手段は無機凝集剤により生物処理液を凝集処理する
手段であることを特徴とする。
【0010】請求項3のし尿系汚水の処理装置は、膜分
離手段は限外瀘過膜及び/又は逆浸透膜を多段に組合せ
たものであることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明の装置においては、し尿を直接脱水する
手段を備え、し尿中の固形分の大部分を予め除去するの
で、後続の生物学的硝化脱窒手段において、SSに起因
する発泡が抑制されると共に、生物処理液のCODMn
色度等が低く良好な処理液が得られる。また、この処理
液を凝集処理して液中に残留するコロイダル物質を除去
した後、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著しく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。
【0012】
【実施例】以下図面を参照して実施例について説明す
る。
【0013】図1は本発明の実施例装置の系統図であ
る。図1において、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は、生物学的な
処理を行なうことなく脱水手段Aに送られ、脱水処理さ
れる。なお、本実施例においては、脱水処理の前段に、
凝集反応槽1を設け、配管11からカチオンポリマー等
の凝集剤を添加して除渣し尿を凝集処理している。
【0014】また、本実施例において、凝集反応槽1に
送られるし尿は除渣し尿であるが、本発明においては、
生し尿を凝集反応槽1に導入しても良い。
【0015】以下、除渣し尿を処理する場合について説
明する。図1において、凝集反応処理物は配管12より
ロータリースクリーン2(目開き0.3〜1mm程度)
及びスクリュープレス3からなる脱水手段Aへ送られ、
大部分の固形物が脱水され除去される。ロータリースク
リーン2及びスクリュープレス3で十分に脱水処理され
て得られたケーキはケーキ取出手段13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。
【0016】一方、脱水処理手段Aで分離された分理水
は、配管14により生物学的硝化脱窒手段Bへ送られ
る。
【0017】生物学的硝化脱窒手段Bでは、硝化脱窒槽
4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。硝化脱窒処理により過剰となった汚泥分
は配管15により凝集反応槽1へ送給される。硝化脱窒
槽4の処理水は配管16より凝集反応槽5へ送給され
る。
【0018】凝集反応槽5においては、配管17より鉄
塩等の無機凝集剤を添加し、NaOH等によりpH4〜
5程度に調整し、凝集反応させるのが好ましい。この凝
集反応槽5における凝集反応に、高分子凝集剤を使用す
ると、液中に微量残留する高分子凝集剤が後続の膜分離
処理において膜面をコーティングして、透過水量を低下
させる原因となる恐れがあるため好ましくない。
【0019】このように、生物学的硝化脱窒手段Bの次
工程に、鉄塩等の無機凝集剤を用いた酸性凝集処理工程
を設けることにより、得られる処理液は固液分離なしで
直接膜処理することが可能となる。従って、本発明にお
いては、凝集沈殿槽は不要であり、凝集反応槽5からの
液は固液分離することなくそのまま配管18、貯槽6を
経て、配管19より膜分離手段Cに送られる。一方、凝
集反応により生じた凝集汚泥の一部は貯槽6の底部から
配管25により抜き出され、凝集反応槽1へ循環され、
次いで脱水処理され、脱水ケーキとして系外に排出され
る。
【0020】膜分離手段Cは、限外瀘過( UF)膜や逆
浸透(RO)膜の多段膜分離によるものであることが好
ましい。
【0021】図示の実施例においては、貯槽6内の液
は、配管19よりまず限外瀘過膜分離装置7に送られ
る。限外瀘過膜分離装置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)が80〜90%
除外され、後工程の逆浸透膜での膜汚染が軽減され、透
過水量の低下が防止される。限外瀘過膜分離装置7の濃
縮液は、配管20より硝化脱窒槽4へ返送され、透過液
は配管21より逆浸透膜分離装置8へ送給される。
【0022】逆浸透膜分離装置8において、限外瀘過膜
分離装置7の透過液は更に逆浸透膜分離処理されて、高
度に浄化された処理水となる。
【0023】逆浸透膜透過液は、配管22より処理水と
して取り出され、放流工程に送られる。
【0024】一方、逆浸透膜分離装置8の濃縮液は、系
内で処理する。その際、この濃縮液は、高分子量物質が
前工程の限外瀘過膜分離装置7において除去されるた
め、高分子量物質は少なく、低分子量物質が大部分を占
めるものであるが、この濃縮液を未処理のまま処理系内
にもどすと、処理系内に低分子量物質が蓄積する。この
ため、本実施例では濃縮液を配管23より、活性炭処理
槽9に導入し、濃縮液に粉末活性炭を添加し、得られた
粉末活性炭スラリーを配管24より凝集反応槽5にもど
す。
【0025】これにより濃縮液中に残留しているCOD
Mn、色度、有機性窒素が粉末活性炭に吸着される。そし
て、これらを吸着した粉末活性炭は、凝集反応槽5、貯
槽6、配管25を経て、最終的には凝集反応槽1から脱
水処理手段Aに送給され、脱水ケーキとして排出され
る。
【0026】この場合には、粉末活性炭スラリーの固液
分離装置をあらためて設置する必要はなく、濃縮液中の
残留リンも凝集反応槽5で除去される。
【0027】なお、膜分離手段Cにおける限外瀘過膜及
び逆浸透膜の形状としては、平板型膜、管型膜、渦巻型
膜、中空糸型膜、襞型膜のいずれでも良く、また膜材質
としては、限外瀘過膜の場合には、ポリスルフォン、ポ
リアクリロニトリル、ポリオレフィンなどが挙げられ
る。しかして、逆浸透膜としては、食塩除去率が30〜
50%程度のルーズ逆浸透膜が好ましく、その材質とし
ては、セルロースアセテートを主材とするもの、芳香族
ポリアミドなどを主材とする合成高分子系のもののいず
れのものをも用い得るが、耐薬品性に優れているところ
から、合成高分子系のものが望ましい。
【0028】このように構成された装置においては、凝
集汚泥が効率的に処理されるため、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
縮が防止される。
【0029】また、凝集反応手段を設けたことにより、
硝化脱窒処理液中に残留するコロイダル物質を十分に除
去し、膜分離処理における膜面の目詰まりを確実に防止
して、透過水量の低下を確実に防ぐことができる。
【0030】本実施例の装置によれば、通常、CODMn
10mg/l以下、色度10以下、T−P1mg/l以
下、T−N10mg/l以下、BOD10mg/l以下
の極めて優れた水質の処理水が得られる。
【0031】実験例1(本発明例) 図1に示す本発明の装置により、除渣し尿の処理を行な
った。
【0032】即ち、除渣し尿に凝集反応槽1にてカチオ
ン系高分子凝集剤を1.4%/dsの割合で添加して凝
集させた後、ロータリースクリーン2及びスクリュープ
レス3で固液分離した。その分離液の水質を表1に原水
として示す。次いでこの原水を硝化脱窒槽4にて処理し
た。その水質を生物処理水として示す。
【0033】次いで、凝集反応槽5において、この生物
処理水に塩化第二鉄を500mg/l(Fe3+換算)の
割合で添加すると共に、NaOHを添加してpH4.5
に調整し凝集処理した。この凝集処理液を、貯槽6を経
て、限外瀘過膜分離装置7及び逆浸透膜分離装置8によ
り膜分離処理し、処理水を得た。なお、逆浸透膜分離装
置8の濃縮液(5倍濃縮液、回収率80%)は活性炭処
理槽9において粉末活性炭を1500mg/lの割合で
添加し、次いで配管24から凝集反応槽5へ戻した。
【0034】限外瀘過膜分離装置7及び逆浸透膜分離装
置8の透過液(処理水)の水質と透過水量を表1に示
す。
【0035】また、限外瀘過膜分離装置(UF)を2日
に1度NaOH(0.5%)で、また逆浸透膜分離装置
(RO)を2日に1度NaOH(0.1%)で、それぞ
れ30分間ずつ洗浄した。そして、膜洗浄後の透過水量
の測定を、初期及び3ヶ月経過後に行なった。この透過
水量の測定は、UFは純水で、またROはNaCl
(0.2%)で行なった。この測定結果を表1に示す。
なお、ROのNaCl除去率を同じく表1に示す。
【0036】また、逆浸透膜分離装置の濃縮液に凝集剤
を添加した後、粉末活性炭を添加し、次いでこれを瀘別
して得た液(濃縮液処理濾液)の水質を表1に併せて示
す。
【0037】実験例2(比較例) 図2に示す装置、即ち、実験例1において、凝集反応槽
5、貯槽6及び活性炭処理槽9を設けず、硝化脱窒槽4
の処理水を直接限外濾過膜分離装置7で処理し、逆浸透
膜分離装置8の濃縮液は焼却処理する装置を用いて同様
に処理を行った。
【0038】限外瀘過膜分離装置の透過液及び逆浸透膜
分離装置の透過液(処理水)の水質と透過水量を表1に
示す。
【0039】また、逆洗浄膜分離装置の洗浄を1日1度
とした以外は、実験例1と同様にして膜洗浄を行ない、
洗浄後の透過水量およびROのNaCl除去率の測定を
行なった。その結果を表1に示す。
【0040】実験例3(比較例) 実験例2において、除渣し尿を固液分離処理することな
く硝化脱窒槽4に導入し、処理した。(その際の除渣し
尿の水質を表1に示す。また、表1に硝化脱窒処理水の
水質を生物処理液として示す。)この生物処理液を、限
外瀘過膜分離装置に通し、更にその透過液を逆浸透膜分
離装置にて膜分離処理した。各透過液の水質は表1の通
りであった。
【0041】また、実験例2と同様に測定した膜洗浄後
の透過水量およびROのNaCl除去率を表1に示す。
【0042】表1より、し尿中の大部分の固形物を固液
分離するようにした実験例1,2によれば、固液分離を
行なわない実験例3(従来法)に比べ、生物処理手段に
導入される液のCOD、BOD、SS濃度等が極めて低
いことが認められる。そして、このように、生物処理に
対する負荷が低減されることにより、生物処理手段での
処理効率が向上され、処理水水質が優れたものになるこ
とが認められる。
【0043】このような作用効果は、特に生物学的硝化
脱窒手段と膜分離手段との間に凝集処理手段を設けた、
本発明に係る実験例1により、より一層顕著なものにな
ることも認められる。
【0044】また、表1より、凝集処理手段を設けた本
発明装置においては、膜分離装置から得られる透過水量
も多いことが認められる。更に本発明装置においては、
3ケ月運転後の膜分離装置の透過水量の低下も少なく、
とりわけ限外瀘過膜分離装置の運転寿命が大幅に延びる
ことが認められる。
【0045】
【表1】
【0046】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明はし尿の脱水
手段、生物学的硝化脱窒手段、凝集処理手段及び膜分離
手段を備えるよう構成したものであり、生物処理に対す
る負荷が低減されて効率良く処理される共に膜分離装置
の透過液量の低下が少なく、膜寿命が大幅に延びる。ま
た、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】
【図1】本発明の実施例装置の系統図である。
【図2】実験例2で用いた装置の系統図である。
【符号の説明】 A 脱水手段 B 生物学的硝化脱窒手段 C 膜分離手段 1 凝集反応槽 2 ロータリースクリーン 3 スクリュープレス 4 硝化脱窒槽 5 凝集反応槽 6 貯槽 7 限外瀘過(UF)膜分離装置 8 逆浸透(RO)膜分離装置 9 活性炭処理槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 9/00 504 A 7446−4D ZAB 7446−4D 1/44 ZAB F 8014−4D 1/52 ZAB E 9042−4D 3/30 ZAB A 3/34 101 A 11/00 ZAB B 7446−4D (72)発明者 古市 光春 神奈川県横浜市保土ヶ谷区仏向町1723番地 栗田工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 一柳 直人 神奈川県横浜市保土ヶ谷区仏向町1723番地 栗田工業株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−155798(JP,A) 特開 昭54−132353(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 し尿系汚水を脱水する手段と、該脱水手
    段からの分離水を生物学的硝化脱窒する手段と、該硝化
    脱窒手段からの生物処理液を凝集処理する手段と、該凝
    集処理手段からの凝集処理液を固液分離することなくそ
    のまま膜分離する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】 凝集処理手段は無機凝集剤により生物処
    理液を凝集処理する手段であることを特徴とする請求項
    1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 膜分離手段は限外瀘過膜及び/又は逆浸
    透膜を多段に組合せたものであることを特徴とする請求
    項1又は2に記載の装置。
JP6144548A 1994-06-27 1994-06-27 し尿系汚水の処理装置 Expired - Lifetime JPH0755318B2 (ja)

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JP4671780B2 (ja) * 2005-06-22 2011-04-20 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 有機性廃水の処理方法及び該システム

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