JPH0755318B2

JPH0755318B2 - し尿系汚水の処理装置

Info

Publication number: JPH0755318B2
Application number: JP6144548A
Authority: JP
Inventors: 恭庸村上; 保彦石井; 茂樹嘉義; 光春古市; 直人一柳
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPH0747394A

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ＣＯＤ_Mn、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ＣＯＤ_Mnや
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、ＣＯＤ_Mn、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、ＣＯＤ_Mn
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 ５０４Ａ 7446−4ＤＺＡＢ 7446−4Ｄ 1/44 ＺＡＢＦ 8014−4Ｄ 1/52 ＺＡＢＥ 9042−4Ｄ 3/30 ＺＡＢＡ 3/34 １０１Ａ 11/00 ＺＡＢＢ 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

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。