JPH0788495A - 有機性排液の好気性処理方法 - Google Patents

有機性排液の好気性処理方法

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JPH0788495A
JPH0788495A JP23653393A JP23653393A JPH0788495A JP H0788495 A JPH0788495 A JP H0788495A JP 23653393 A JP23653393 A JP 23653393A JP 23653393 A JP23653393 A JP 23653393A JP H0788495 A JPH0788495 A JP H0788495A
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JP
Japan
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sludge
treatment
ozone
treated
acid fermentation
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JP23653393A
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English (en)
Inventor
Masahide Shibata
雅秀 柴田
Hidenari Yasui
英斉 安井
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ないオゾン消費量で効率よく汚泥を分解し
て好気性処理を行うことができ、これにより余剰汚泥の
生成を抑制することができ、場合によっては余剰汚泥の
発生をゼロにすることも可能な有機性排液の処理方法を
提案する。 【構成】 好気性処理系1の曝気槽2に被処理液6、返
送汚泥7およびオゾン処理汚泥19を導入し、曝気槽2
内の活性汚泥と混合して好気性処理を行う。混合液10
は固液分離部3で固液分離し、分離汚泥12の一部は返
送汚泥7として曝気槽2に返送し、他の一部は引抜汚泥
13として酸発酵処理槽4に導入し、嫌気性下に酸発酵
処理を行う。酸発酵処理汚泥16はオゾン処理槽5に導
入し、オゾン処理を行い、オゾン処理汚泥19は曝気槽
2に導入して好気性処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機性排液を好気性処
理系において活性汚泥の存在下に好気性処理する方法、
特に余剰汚泥の生成を抑制できる有機性排液の好気性処
理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】活性汚泥処理法などのように、好気性微
生物の作用を利用して、有機性排液を好気条件で処理す
る好気性処理方法は、処理コストが安く、処理性能も優
れているため、一般に広く利用されているが、難脱水性
の余剰汚泥が大量に生成する。この余剰汚泥は処理BO
D量の約30〜60%にも達し、その処理は困難であ
る。従来、このような余剰汚泥は投棄処分されていた
が、その処分場の確保が困難となり、汚泥の減容化が必
要となっている。
【0003】汚泥の減容化のために、通常の好気性処理
を行い、生成する余剰汚泥を減容化する方法が行われて
いる。このような汚泥の減容化法として、嫌気性消化法
および好気性消化法が一般的である。これらは有機性排
液の好気性処理装置とは別に、汚泥の嫌気性消化装置ま
たは好気性消化装置を設け、嫌気性または好気性条件で
汚泥の消化を行う方法である。しかし、これらの方法で
は、処理汚泥の約50%が分解されるにすぎず、残りは
消化汚泥として排出される。この消化汚泥は生物的に不
活性な物質であって、これ以上の減容化はできず、焼却
または廃棄せざるを得ない。
【0004】このほか、特公昭57−19719号、特
開昭59−105897号、特開昭59−112899
号および特開平2−222798号には、余剰汚泥をオ
ゾンにより酸化分解した後、好気的にまたは嫌気的に生
物処理する汚泥の処理方法が記載され、オゾン処理によ
り余剰汚泥の減容化の程度が向上すること、あるいは消
化期間を短縮できることが開示されている。しかし上記
従来の方法では、汚泥をBOD化するためにオゾン処理
を行っており、汚泥を完全にBOD化するには大量のオ
ゾンが必要になるという問題点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するため、少ないオゾン消費量で効率よく
汚泥を分解して好気性処理を行い、余剰汚泥の生成を抑
制することが可能な有機性排液の好気性処理方法を提案
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機性排液を
好気性処理系において活性汚泥の存在下に好気性処理す
る方法であって、好気性処理系の活性汚泥の一部を引抜
き、この引抜汚泥を酸発酵処理した後、オゾン処理し、
このオゾン処理汚泥を好気性処理系に送入して好気性処
理することを特徴とする有機性排液の好気性処理方法で
ある。
【0007】本発明において処理の対象となる有機性排
液は、通常の好気性生物処理法により処理される有機物
を含有する排液であるが、難生物分解性の有機物または
無機物が含有されていてもよい。このような有機性排液
としては、下水、し尿、食品排水その他の産業排液など
があげられる。
【0008】本発明における好気性処理系は有機性排液
を活性汚泥の存在下に好気性処理する処理系である。こ
のような処理系としては、有機性排液を曝気槽で活性汚
泥と混合して曝気し、混合液を固液分離槽で固液分離
し、分離汚泥の一部を曝気槽に返送する活性汚泥処理法
による処理系が一般的であるが、他の処理系でもよい。
【0009】本発明では、このような好気性処理系によ
る処理において、好気性処理系から活性汚泥を引抜き、
この引抜汚泥を酸発酵処理した後、オゾン処理して好気
性処理系に送入して好気性処理を行う。好気性処理系か
ら活性汚泥を引抜く場合、好気性処理系が曝気槽と固液
分離部とからなる系では、固液分離部で分離された分離
汚泥の一部を引抜くのが好ましいが、曝気槽から混合液
の状態で引抜いてもよい。分離汚泥から引抜く場合、余
剰汚泥として排出される部分の一部または全部を引抜汚
泥として引抜くことができるが、余剰汚泥に加えて、返
送汚泥として曝気槽に返送される汚泥の一部をさらに引
抜いてBOD化すると、余剰汚泥の発生量を実質的にゼ
ロにできる場合がある。引抜汚泥はそのまま、あるいは
必要に応じて濃縮等の処理を行って酸発酵処理に供す
る。
【0010】本発明における酸発酵処理は、従来の嫌気
性生物処理における酸(有機酸)発酵工程と同様に、嫌
気性処理により酸発酵を行う処理である。ここでは酸生
成菌を含む嫌気性菌の存在下に、引抜汚泥を嫌気状態に
維持して酸発酵処理を行う。この酸発酵処理では、汚泥
が分解されてBOD化するとともに、汚泥中の糖類など
の有機物が酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸などの有機
酸に転換して低pH化する。
【0011】酸発酵処理を長時間にわたって行うと、酸
発酵に続いてメタン発酵が進行するが、本発明では主と
して酸発酵が進行し、できるだけメタン発酵が進行しな
い条件で、しかも酸発酵処理系のpHができるだけ低
く、例えばpH4〜6.5、好ましくは4〜5となるよ
うに酸発酵処理を行うのが望ましい。
【0012】酸発酵処理の条件は、有機性排液の種類、
好気性処理の条件などにより異なるが、温度25℃以
上、好ましくは35〜40℃で、滞留時間3時間以上、
好ましくは6〜24時間とするのが望ましい。また酸発
酵処理では酸発酵処理系を嫌気性に維持することが重要
であり、嫌気性の指標として、酸発酵処理槽内の酸化還
元電位(ORP)を−50mV以下にするのが好まし
い。
【0013】このようにして酸発酵処理した酸発酵処理
汚泥はそのまま、または必要により遠心分離機などで濃
縮した後、オゾン処理する。オゾン処理は、酸発酵処理
汚泥をオゾンと接触させて酸化分離し、BOD化する処
理である。接触方法としては、オゾン処理槽に酸発酵処
理汚泥を導入してオゾンを吹込むなどの方法が採用でき
る。オゾンとしてはオゾンガスの他、オゾン含有空気、
オゾン化空気などが使用できる。オゾンの使用量は0.
005〜0.04g−O3/g−VSS、好ましくは
0.01−0.03g−O3/g−VSSである。
【0014】オゾン処理により酸発酵処理汚泥は酸化分
解されて、BOD成分に変換されるが、引抜汚泥を直接
オゾン処理する場合よりも酸化分解効率は高く、少ない
オゾン量で処理が可能である。これは酸発酵処理により
汚泥が低分子化してオゾン酸化されやすくなることのほ
かに、酸発酵によって低pH化することによりオゾン酸
化効率が高くなることによるものと推測される。
【0015】オゾン処理したオゾン処理汚泥はそのま
ま、または必要により中和、濃縮等の処理を行った後、
好気性処理系に送入して好気性処理を行う。好気性処理
系が曝気槽と固液分離部とからなる場合は曝気槽に送入
する。この場合、オゾン処理汚泥を前工程の好気性処理
系に戻して好気性処理するのが好ましいが、別の好気性
処理系に送入して好気性処理を行うこともできる。
【0016】通常、オゾン処理により難生物分解性のC
OD成分が微量に生成するが、このような難生物分解性
のCOD成分は、曝気槽にスポンジなどの担体を投入
し、この担体に汚泥を担持させてSRTを長くするなど
の方法により分解することができる。
【0017】オゾン処理汚泥を好気性処理することによ
り、酸発酵処理およびオゾン処理によって変換されたB
OD成分が容易に生物分解されて除去され、これにより
系全体から排出される汚泥の量が低減する。この場合、
酸発酵およびオゾン処理する汚泥の量を多くするほど汚
泥の減容率は高くなる。ただし、酸発酵およびオゾン処
理により生成したBODの同化により汚泥が増殖するの
で、単に余剰汚泥を本発明の方法により処理しただけで
は余剰汚泥をゼロにすることはできないが、増殖する汚
泥量が見かけ上ゼロになるように好気性処理系から活性
汚泥を引抜いて酸発酵およびオゾン処理する場合には、
系全体から生じる余剰汚泥の量をゼロにすることもでき
る。この場合、酸発酵およびオゾン処理する汚泥の量が
多くなると、生物処理性能が低下する場合があるが、こ
のようなときには、汚泥を担持するための担体を曝気槽
内に設け、一定量の汚泥量を保持することにより、生物
処理性能を高く維持することができる。
【0018】本発明では、オゾン処理する前に酸発酵処
理することにより、汚泥をそのままオゾン処理する場合
に比べて、オゾン処理におけるオゾンの消費量が1/2
〜1/3に低減するが、これは前述のように、酸発酵処
理による引抜汚泥の低分子化および低pH化によりオゾ
ン処理効率が高くなるものと推測される。
【0019】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。図1
は実施例の有機性排液の好気性処理方法を示すフローシ
ートである。図1において、1は好気性処理系であっ
て、曝気槽2および固液分離部3から構成されている。
4は酸発酵処理槽、5はオゾン処理槽である。
【0020】図1の処理方法は、曝気槽2に被処理液6
および返送汚泥7を導入して曝気槽2内の活性汚泥と混
合し、空気供給管8から空気を送り、散気装置9から散
気して混合曝気し、好気性処理を行う。
【0021】曝気槽2内の混合液10の一部は、固液分
離部3に導き、分離液と分離汚泥とに固液分離する。分
離液は処理液11として排出し、分離汚泥12の一部は
返送汚泥7として曝気槽2に返送する。分離汚泥12の
他の一部は引抜汚泥13として酸発酵処理槽4に送入
し、残部は余剰汚泥14として排出する。
【0022】酸発酵処理槽4では、酸生成菌を含む汚泥
と引抜汚泥を混合し、嫌気性条件下に攪拌器15で緩や
かに攪拌し、酸発酵処理を行う。ここでは、嫌気性細菌
の作用で引抜汚泥の一部がBOD化するとともに、酸生
成菌の作用により有機物が酢酸などの有機酸に変換さ
れ、pHが低下する。
【0023】酸発酵処理槽4から取出した酸発酵処理汚
泥16はオゾン処理槽5に導入し、オゾン供給管17か
らオゾンを供給して酸発酵処理汚泥と接触させてオゾン
処理を行い、オゾン排ガスは排オゾン管18から排出す
る。これにより酸発酵処理汚泥は酸化分解されてBOD
化する。
【0024】オゾン処理汚泥19は曝気槽2に送入して
好気性処理する。ここでは、酸発酵処理およびオゾン処
理により生成したBODが活性汚泥により生物分解さ
れ、活性汚泥は増殖する。
【0025】このため従来余剰汚泥として廃棄されてい
た部分、すなわち分離汚泥12から返送汚泥7を除いた
残部をすべて引抜汚泥13として酸発酵およびオゾン処
理を行っても、これにより生成するBODの資化により
活性汚泥は増殖するため、活性汚泥量は増え続け、必然
的に余剰汚泥14は発生する。そこで増殖汚泥と無機化
部分が等しくなるように、引抜汚泥13の量を決める
と、余剰汚泥14は実質的にゼロになる。
【0026】好気性処理系1における曝気槽容量をV、
このVに対する好気性処理系全体の活性汚泥濃度をX、
汚泥収率をY、被処理液流量(処理液流量)をQ、被処
理液の有機物濃度をCi、処理液の有機物濃度をCe、
生物処理された有機物濃度を(Ci−Ce)、汚泥自己
分解定数をKd、余剰汚泥排出量をq、酸発酵処理槽4
への引抜汚泥をQ′、酸発酵およびオゾン処理された汚
泥が活性汚泥に再変換された割合をkとすると、物質収
支は次の〔1〕式で表される。
【数1】 V dX/dt=Y Q(Ci−Ce)−V Kd X−q X−Q′X+kQ′X 〔1〕
【0027】〔1〕式において、V dX/dtは好気
性処理系1における活性汚泥の変化量、Y Q (Ci−Ce)は
生成汚泥の量、V Kd Xは自己分解分の量、qXは余剰汚泥
14の排出量、Q′Xは引抜汚泥13の量、k Q′Xは生
成汚泥の量を示している。
【0028】ここでQ(Ci−Ce)/V=LV(槽負荷)、q/
V=1/SRT(余剰汚泥滞留時間比)、Q′/V=θ(酸
発酵処理槽4への活性汚泥の循環比)、(1−k)=δ
(無機化率)とおくと、定常状態では、〔1〕式は次の
〔2〕式のように簡略化される。
【数2】 Y LV/X=Kd+1/SRT+δ θ 〔2〕
【0029】酸発酵処理槽4およびオゾン処理槽5が存
在しない通常の好気性処理系では、〔2〕式の第3項
(δθ)がないので、汚泥負荷を一定としたとき第2項
で余剰汚泥量(X/SRT)が決定される。これに対して酸
発酵処理槽4およびオゾン処理槽5を組合せた処理系で
は、〔2〕式から明らかなように、第3項の値により余
剰汚泥が減容化する。そして第3項の値が第2項の値に
匹敵するような条件では、余剰汚泥を排出しなくても
(1/SRT=0)、汚泥負荷を通常の値に設定することが
可能である。
【0030】上記図1の処理方法では、オゾン処理する
前に引抜汚泥を酸発酵処理しているので、オゾン処理に
おけるオゾンの使用量を少なくしても、効率よく汚泥を
BOD化することができ、これにより好気性処理も効率
化する。
【0031】なお、図1の処理方法では、固液分離部3
の分離汚泥を引抜汚泥としているが、曝気槽2の混合液
またはこれから分離した活性汚泥を引抜汚泥としてもよ
い。またオゾン処理汚泥19を好気性処理系1の曝気槽
2に戻しているので、別の好気性処理系は必要ではない
が、場合によってはオゾン処理汚泥19は別の好気性処
理系において好気性処理することもできる。さらに上記
実施例は好気性処理系として標準活性汚泥処理法を採用
したものであるが、変形活性汚泥処理法や、硝化脱窒処
理との組合せなど、他の好気性処理を行うものでもよ
い。
【0032】実施例1、比較例1〜3 ペプトンおよび酵母エキスを主成分とする合成排液(B
OD=340mg/l)を被処理液として、図1の処理
方法で、表1に示す条件で好気性処理を行った。また比
較例1は、酸発酵処理およびオゾン処理を省略して行っ
た。比較例2は、酸発酵処理を省略して、引抜汚泥をそ
のままオゾン処理した。比較例3は、酸発酵処理のみを
行いオゾン処理を省略した。結果を表1に示す。
【0033】
【表1】
【0034】表1の結果から、酸発酵処理を行うことに
より、オゾンの消費量を60%低減することができるこ
とがわかる。
【0035】
【発明の効果】本発明の有機性排液の好気性処理方法に
よれば、引抜汚泥を酸発酵処理した後オゾン処理し、こ
のオゾン処理汚泥を好気性処理するようにしたので、少
ないオゾン消費量で効率よく汚泥を分解して好気性処理
を行うことができ、これにより余剰汚泥の生成を抑制す
ることができ、場合によっては余剰汚泥の発生をゼロに
することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の有機性排液の好気性処理方法を示すフ
ローシートである。
【符号の説明】
1 好気性処理系 2 曝気槽 3 固液分離部 4 酸発酵処理槽 5 オゾン処理槽 6 被処理液 7 返送汚泥 8 空気供給管 9 散気装置 10 混合液 11 処理液 12 分離汚泥 13 引抜汚泥 14 余剰汚泥 15 攪拌器 16 酸発酵処理汚泥 17 オゾン供給管 18 排オゾン管 19 オゾン処理汚泥

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機性排液を好気性処理系において活性
    汚泥の存在下に好気性処理する方法であって、 好気性処理系の活性汚泥の一部を引抜き、この引抜汚泥
    を酸発酵処理した後、オゾン処理し、 このオゾン処理汚泥を好気性処理系に送入して好気性処
    理することを特徴とする有機性排液の好気性処理方法。
JP23653393A 1993-09-22 1993-09-22 有機性排液の好気性処理方法 Pending JPH0788495A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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