JPH08155496A - 汚泥の消化処理方法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な設備構成であり、且つ処理される原汚
泥の汚泥濃度の上昇、若しくは流入する原汚泥量の増大
などによって、負荷が上昇した場合にも、最終的に分離
された処理水に、高濃度の汚泥が含有していることな
く、極めて低濃度の汚泥含有処理水を排出することが可
能で、環境上などの点においても問題がなく、しかも、
汚泥を生物学的に酸化分解して、汚泥を極めて減溶化で
きる汚泥の消化処理方法を提供する。 【構成】 有機質の余剰汚泥または生汚泥11を、高温条
件の消化処理12,16 及び中温条件の消化処理14,18 を交
互に生物学的に消化処理する方法において、最終反応槽
18からの処理汚泥を機械的分離処理20によって、汚泥成
分と低有機物含有率の処理水とに分離した後、分離した
汚泥成分を最初の反応槽12に返送することを特徴とする
汚泥の消化処理方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機性汚泥、例えば、
下水処理場、屎尿処理場などの下水処理プロセスから排
出される生汚泥及び生物性汚泥、食品工場、化学工場な
どの排水処理プロセスなどのから排出される有機性高濃
度汚泥を生物消化により処理する方法及びそのための装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の有機性汚泥の処理方
法として、好気性消化法、嫌気性メタン発酵法などの好
気性又は嫌気性の微生物分解により、有機性汚泥の有機
成分を生物消化して、有機物を炭酸ガス、メタンガスな
どのガス成分とするとともに、生物消化により生じた微
生物バイオマス（微生物菌体が主体）ならびに未処理の
残存汚泥からなる余剰汚泥を含んだ処理汚泥を、沈殿槽
などで固液分離することにより、処理水は適宜排水され
る一方、余剰汚泥は、通常、陸地または海洋に投棄する
ことによって処理されている。しかしながら、このよう
な余剰汚泥を投棄することは、環境破壊にもつながるこ
とになるため、地球環境保護が認識される昨今において
は、ほとんど禁止されるようになっているのが実情であ
る。

【０００３】このため、国際公開番号WO93/04988におい
ては、汚泥を60℃〜105 ℃の範囲の高温条件、及び10℃
〜50℃の範囲の中温条件に交互に且つ循環式で曝すこと
によって、各段階で生じた懸濁固形物(SS)が、次の段階
で消化されやすく、かつ次の段階のための代謝基質を形
成し易く、これにより、汚泥を生物学的に酸化分解し
て、汚泥を減溶化する技術が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、国際公開番
号WO93/04988に開示されている方法においては、図6 に
示したように、固形有機物を系外に排出しないために、
また、循環式に行い最終的に残存する有機物を極力少な
くするために、最終反応槽104 において消化処理された
処理汚泥105 を、沈殿分離槽106 を用いて固液分離（沈
降分離）処理し、その分離した汚泥成分107 を最初の反
応槽101 に返送する方法が採用されている。

【０００５】しかしながら、処理される原汚泥の汚泥濃
度の上昇、若しくは流入する原汚泥量の増大などによっ
て、負荷が上昇した場合には、沈殿槽における汚泥の沈
降率が低下することとなる。従って、沈殿槽において分
離された処理水には、高濃度の汚泥が含有していること
になるため、高濃度の汚泥含有処理水を流出することと
なり、環境上などの点から好ましくなかった。また、こ
のような汚泥流出を防止するために、さらに処理水に対
して沈降分離を行うためには、広大な沈殿槽が必要とな
り、設備が大規模にならざるをえず好ましくなかった。

【０００６】本発明は、このような実情に鑑みて、簡単
な設備構成であり、且つ処理される原汚泥の汚泥濃度の
上昇、若しくは流入する原汚泥量の増大などによって、
負荷が上昇した場合にも、最終的に分離された処理水
に、高濃度の汚泥が含有していることなく、極めて低濃
度の汚泥含有処理水を排出することが可能で、環境上な
どの点においても問題がなく、しかも、汚泥を生物学的
に酸化分解して、汚泥を極めて減溶化できる汚泥の消化
処理方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る汚泥の消化
処理方法、前述した課題及び目的を達成するために発明
なされたものであって、下記の（１）〜（６）をその要
旨とするものである。

【０００８】（１）有機質を含む余剰汚泥または生汚泥
を、高温条件の消化処理及び中温条件の消化処理を交互
に生物学的に消化処理する方法において、最終反応槽か
らの処理汚泥を、沈殿分離処理、又は、機械的分離処理
を選択的に実施して、汚泥成分と低有機物含有率の処理
水とに分離した後、前記分離した汚泥成分を最初の反応
槽に返送することを特徴とする汚泥の消化処理方法。

【０００９】（２）有機質を含む余剰汚泥または生汚泥
を、高温条件の消化処理及び中温条件の消化処理を交互
に生物学的に消化処理する方法において、最終反応槽か
らの処理汚泥を、沈殿分離処理し、その分離した汚泥成
分を最初の反応槽に返送するとともに、前記沈殿処理に
より分離した処理水を、さらに機械的分離処理によっ
て、汚泥成分と低有機物含有率の処理水とに分離した
後、前記機械的分離処理によって分離した汚泥成分を最
初の反応槽に返送することを特徴とする汚泥の消化処理
方法。

【００１０】（３）前記機械的分離処理を、遠心分離法
を用いて実施することを特徴とする前述の（１）又は
（２）に記載の汚泥の消化処理方法。

【００１１】（４）有機質を含む余剰汚泥または生汚泥
を、高温条件で生物学的消化処理を行う高温消化処理装
置と、中温条件で生物学的消化処理を行う中温消化処理
装置とを交互に配設してなる汚泥の消化処理装置におい
て、最終反応処理装置からの処理汚泥を、沈殿分離処理
装置又は機械的分離処理装置に選択的に導入する経路を
設けて、沈殿分離処理装置又は機械的分離処理装置にて
汚泥成分と低有機物含有率の処理水とに分離するように
構成し、前記分離した汚泥成分を最初の反応処理装置に
返送する経路を設けたことを特徴とする汚泥の消化処理
装置。

【００１２】（５）有機質を含む余剰汚泥または生汚泥
を、高温条件で生物学的消化処理を行う高温消化処理装
置と、中温条件で生物学的消化処理を行う中温消化処理
装置とを交互に配設してなる汚泥の消化処理装置におい
て、最終反応処理装置からの処理汚泥を、沈殿分離処理
装置に導入する経路を設け、その分離した汚泥成分を最
初の反応処理装置に返送する経路を設けるとともに、前
記沈殿処理装置により分離した処理水を、さらに機械的
分離処理装置に導入する経路を設けて、機械的分離処理
装置にて汚泥成分と低有機物含有率の処理水とに分離す
るように構成し、前記機械的分離処理装置によって分離
した汚泥成分を最初の反応処理装置に返送する経路を設
けたことを特徴とする汚泥の消化処理装置。

【００１３】（６）前記機械的分離処理装置が、遠心分
離機であることを特徴とする前述の（４）又は（５）に
記載の汚泥の消化処理装置。

【００１４】本発明では、汚泥を60℃〜105 ℃の範囲、
好ましくは65〜85℃の範囲で操作する高温条件、及び10
℃〜50℃の範囲、好ましくは30〜50℃の中温条件に交互
に且つ循環式で曝すことによって、前段階で生じた微生
物バイオマスが不活性化するのに十分な温度変化、すな
わち、20〜70℃、好ましくは40℃の温度シフトを受け
て、それによって、各段階で生じた懸濁固形物(SS)が、
次の段階で消化されやすく、かつ次の段階のための代謝
基質を形成し易く、これにより、汚泥を生物学的に酸化
分解して、汚泥を減溶化する方法を対象とするものであ
る。なお、これらの温度設定は、例えば、雰囲気温度、
原汚泥の性状などによって、効率面及び経済面から、上
述の温度範囲内において適宜選択すればよい。

【００１５】また、高温条件、中温条件においては、好
気方式でも嫌気方式のいずれの方法でも操作可能であ
り、好気性方式では、「生物酸化」によって、有機物は
二酸化炭素に分解され、嫌気性方式では、メタン生成分
解反応が起こる。嫌気性方式は、特に有機廃棄物が濃縮
されている場合、例えば、家畜肥料および農作物残留物
などに適用できる。

【００１６】さらに、高温条件において用いられる好気
性微生物としては、グラム陽性桿菌、例えば、バチルス
(Bacillus)属などであり、これらの接種菌体は、例え
ば、堆肥から微生物を培養することによって得られるも
のである。また、高温条件において用いられる嫌気性微
生物としては、クロストリジウム(Clostridium) 属など
が用いられ、これらの接種菌体は、例えば、従来の嫌気
性消化槽から微生物を培養することによって得られるも
のである。

【００１７】一方、中温条件において用いられる好気性
微生物としては、下水浄化のための活性汚泥法において
用いられているグラム陰性またはグラム陽性桿菌、例え
ば、アシネトバクター(Acinetobacter) 属およびブレビ
バクテリウム(Brevibacteriumu) 属であり、これらの接
種菌体は、通常の下水浄化処理プラントから得られるも
のである。また、中温条件において用いられる嫌気性微
生物としては、例えば、メタノトリックス（Methanothr
ix）属などのメタン細菌があり、これらの接種菌体は、
例えば、通常のメタン発酵槽から微生物を培養すること
によって得られるものである。

【００１８】また、本発明において用いられる、高温条
件、中温条件において用いられる反応槽の構造として
は、特に限定されるものではなく、要するに、好気性方
式のものでは、散気装置が反応槽に具備してなるもの、
嫌気性方式のものでは、撹拌機若しくは活性微生物固定
手段を有するなど、活性微生物と処理対象汚泥とを効率
的に接触させる手段を具備したものであれば使用可能で
ある。なお、この場合、反応槽としては、バッチ式で
も、連続方式の何れも使用可能であり、何れの場合にお
いても、後段階の反応槽で処理された汚泥の一部を、前
段階の反応槽に返送して、前段階での反応を促進するこ
とが重要である。

【００１９】さらに、本発明において用いられる「機械
的分離手段」としては、機械的に固液分離処理を実施す
る装置であれば良く、例えば、通常用いられるバスケッ
ト型遠心分離機の他、ディスク型遠心分離機、デカンタ
ー式遠心分離機、加圧方式の浮上濃縮方法（「環境創
造」,Vol.11, No.12, 128 頁参照）などの周知の機械的
分離装置が使用可能である。なお、この場合、バッチ式
の反応の場合には、バスケット型遠心分離機、ディスク
型遠心分離機を用いることができ、連続式の場合には、
デカンター式遠心分離機、加圧方式の浮上濃縮方法を用
いることができる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の汚泥の消化処理方法につい
てより詳細に説明する。

【００２１】図1 は、本発明の汚泥の消化方法の第1 の
実施例についての工程概略図である。

【００２２】先ず、例えば、下水処理場、屎尿処理場な
どの下水処理プロセスから排出される生汚泥あるいは生
物性汚泥、食品工場、化学工場などの排水処理プロセス
などのから排出される有機性高濃度汚泥からなる有機性
汚泥である原汚泥が、原汚泥貯留槽10に貯留されてい
る。

【００２３】原汚泥貯留槽10からの原汚泥11は、第1 反
応槽12、第2 反応槽14、第3 反応槽16、及び第4 反応槽
18において順次汚泥が生物消化されるようになってい
る。そして、第4 反応槽18で処理された汚泥が、機械的
分離手段20により固液分離され、上澄み液21は、適宜活
性汚泥処理などの浄化処理を行った後、排水される。一
方、機械的分離手段20によって分離された汚泥22は、第
1 反応槽12に返送され、原汚泥11とともに第1 反応槽12
に導入されるようになっている。

【００２４】この場合、第1 反応槽12、第3 反応槽16
は、高温条件で反応されるものであり、汚泥を60℃〜10
5 ℃の範囲、好ましくは65〜85℃の範囲で操作するもの
である。一方、第2 反応槽14、第4 反応槽18は、中温条
件で反応されるものであり、汚泥を10℃〜50℃の範囲、
好ましくは30〜50℃の範囲で操作するものである。

【００２５】また、本実施例の場合には、回分式、連続
式の何れの方法でも実施しても良く、第1 反応槽12にて
高温消化された汚泥13は、第2 反応槽14に導入され、第
2 反応槽14にて中温消化された汚泥15は、第3 反応槽16
に導入され、第3 反応槽16にて高温消化された汚泥17
は、第4 反応槽18に導入され、さらに、第4 反応槽18に
て中温消化された汚泥19は、機械的分離手段20に導入さ
れるようになっている。

【００２６】このように、高温条件、中温条件に交互に
且つ循環式で曝すことによって、前段階で生じた微生物
バイオマスが不活性化するのに十分な温度変化、すなわ
ち、20〜70℃、好ましくは40℃の温度シフトを受けて、
それによって、各段階で生じた懸濁固形物(SS)が、次の
段階で消化されやすく、かつ次の段階のための代謝基質
を形成し易く、これにより、汚泥を生物学的に酸化分解
して、汚泥を減溶化されるものである。なお、これらの
温度設定は、例えば、雰囲気温度、原汚泥の性状などに
よって、効率面及び経済面から、上述の温度範囲内にお
いて適宜選択すればよい。

【００２７】また、高温条件、中温条件においては、好
気方式でも嫌気方式のいずれの方法でも操作可能であ
り、好気性方式では、各反応槽に曝気装置（図示せず）
を配設して曝気しながら、「生物酸化」によって、有機
物は二酸化炭素に分解され、嫌気性方式では、メタン生
成分解反応が起こるものである。

【００２８】また、本発明において用いられる、高温条
件、中温条件において用いられる反応槽の構造として
は、特に限定されるものではなく、要するに、好気性方
式のものでは、散気装置が反応槽に具備してなるもの、
嫌気性方式のものでは、撹拌機若しくは活性微生物固定
手段を有するなど、活性微生物と処理対象汚泥とを効率
的に接触させる手段を具備したものであれば使用可能で
ある。

【００２９】さらに、本実施例の場合には、四つの反応
槽を用いたが、この数は適宜変更可能であり、好適に
は、分解効率及び経済性を考慮すれば、反応槽の数は、
４槽〜８槽の範囲とするのが好ましい。

【００３０】また、本発明において用いられる機械的分
離手段20としては、機械的に固液分離処理を実施する装
置であれば良く、例えば、通常用いられるバスケット型
遠心分離機の他、ディスク型遠心分離機、デカンター式
遠心分離機、加圧方式の浮上濃縮方法（「環境創造」,V
ol.11, No.12, 128 頁参照）などの周知の機械的分離装
置が使用可能である。なお、この場合、バッチ式の反応
の場合には、バスケット型遠心分離機、ディスク型遠心
分離機を用いることができ、連続式の場合には、デカン
ター式遠心分離機、加圧方式の浮上濃縮方法を用いるこ
とができる。さらに、これらの分離装置の操作条件は、
最終反応槽である第4 反応槽18にて処理された処理水中
の汚泥濃度、及び要求される処理水濃度などによって適
宜選択するものであり、通常、分離処理した後の分離水
中の有機物の濃度が、後処理装置の許容有機物負荷を越
えないように設定するのが好ましい。

【００３１】従って、本実施例によれば、最終反応槽に
て処理された汚泥の沈降率が高い場合、すなわち、原汚
泥の汚泥濃度の上昇、若しくは流入する原汚泥量の増大
などによって、負荷が上昇した場合にも、通常の重力沈
降作用を利用した沈殿槽の代わりに、より固液分離機能
に優れた遠心分離機、浮上式濃縮方法などの機械的分離
手段によって、固液分離が行われるので高濃度の汚泥含
有処理水を流出することなく、安定確実に低濃度の汚泥
含有処理水を排出することが可能である。

【００３２】図4 には、この機械的分離手段20のうち、
デカンター式遠心分離機の概略を説明する縦断面図であ
る。

【００３３】デカンター式遠心分離機30は、円錐部31を
有する横型回転円筒32内に、その中央部にスクリューコ
ンベア33を配設した構造のものである。そして、スクリ
ューコンベアー33内に設けられた供給管34、供給口35を
介して、汚泥水が円筒32内に供給されて、遠心作用で円
筒内壁部分に固形分が、コンベア33近傍に清澄液がそれ
ぞれ分離され、清澄液は、円筒32後部に設けられた分離
液排出口36から排出される一方、固形分はスクリューコ
ンベア33で前方に搬送されて、円筒32前方に設けられた
固形分排出口37より排出されるようになっている。従っ
て、機械的分離手段20として、デカンター式遠心分離機
30を用いた場合には、連続的に最終反応槽よりの汚泥を
固液分離できる他、分離時間の短縮などの効果もある。

【００３４】また、図5 には、この機械的分離手段20の
うち、加圧方式の浮上濃縮方法の概略図を示している。
この方法は、予め空気エゼクター42、循環水ポンプ43に
よって、空気が加圧水中に溶解され滞留槽44にて滞留さ
れた加圧水を、分離すべき汚泥40を循環水41と減圧弁45
を介して混合し、その際に汚泥表面に微細気泡を付着さ
せて、みかけ比重を小さくし、浮上濃縮槽46に供給され
るようになっている。

【００３５】そして、浮上濃縮槽46において浮上した汚
泥は、積層、圧密を受け、これを汚泥掻取装置47によっ
て掻取る一方、清澄液は、浮上濃縮槽46の底部から排出
され、一部は循環水48として、一部は処理水49として排
出されるようになっている。従って、浮上濃縮方法を用
いた場合には、連続的に最終反応槽よりの汚泥を固液分
離できる他、特に嫌気処理汚泥のように多量のガスを汚
泥中に含み、見かけ上比重が軽い汚泥には効果的であ
る。

【００３６】図2 は、本発明の汚泥の消化方法の第2 の
実施例についての工程概略図である。

【００３７】前述した第1 の実施例と基本的には同一の
構成部分については、参照番号に40を加えた参照番号を
付している。

【００３８】この実施例では、原汚泥貯留槽50からの原
汚泥51が、第1 反応槽52、第2 反応槽54、第3 反応槽5
6、及び第4 反応槽58において順次汚泥が生物消化され
るようになっていることでは、前述した第1 実施例と同
様である。

【００３９】本実施例では、最終反応槽である第4 反応
槽58にて処理された汚泥59は、その沈降率が低い場合に
は、弁60が開き、流路61を介して汚泥59が、重力沈降に
よる固液分離を行う沈殿槽62に流入するようになってい
る。そして、該沈殿槽62にて分離された汚泥は、流路63
を介して、原汚泥貯留槽50からの原汚泥51とともに第1
反応槽52に返送されるようになっている。一方、沈殿槽
62にて分離された上澄み液63' は、流路64、65を介し
て、適宜活性汚泥処理などの浄化処理を行った後、排水
されるようになっている。

【００４０】また、流路64には、例えば、超音波減衰法
による汚泥濃度計66が設けられており、この汚泥濃度計
66の検知結果により、流路64に流れる上澄み液63' 中の
汚泥濃度が、後処理装置の許容有機物負荷を越えた濃度
の範囲で検知された場合、すなわち、原汚泥の汚泥濃度
の上昇、若しくは流入する原汚泥量の増大などによっ
て、負荷が上昇した場合には、弁60が閉じられて、沈殿
槽62に流入する流路61が閉じられる。これと同時に、弁
67が開き、流路68' を介して、汚泥59が、機械的による
固液分離を行う機械的分離手段68に流入するようになっ
ている。そして、該機械的分離手段68にて分離された汚
泥は、流路69を介して、原汚泥貯留槽50からの原汚泥51
とともに第1 反応槽52に返送されるようになっている。
一方、機械的分離手段68にて分離された上澄み液69'
は、流路65を介して、適宜活性汚泥処理などの浄化処理
を行った後、排水されるようになっている。

【００４１】従って、本実施例によれば、最終反応槽に
て処理された汚泥の沈降率が低い場合、すなわち、負荷
が高くない場合には、通常の重力沈降式による沈殿槽に
て固液分離が行われ、原汚泥の汚泥濃度の上昇、若しく
は流入する原汚泥量の増大などによって、負荷が上昇し
た場合には、より固液分離機能に優れた遠心分離機、浮
上式濃縮方法などの機械的分離手段によって、固液分離
が行われるので、高濃度の汚泥含有処理水を流出するこ
となく、安定して低濃度の汚泥含有処理水を排出するこ
とが可能である。

【００４２】図3 は、本発明の汚泥の消化方法の第3 の
実施例についての工程概略図である。

【００４３】前述した第1 の実施例と基本的には同一の
構成部分については、参照番号に60を加えた参照番号を
付している。

【００４４】この実施例では、原汚泥貯留槽70からの原
汚泥71が、第1 反応槽72、第2 反応槽74、第3 反応槽7
6、及び第4 反応槽78において順次汚泥が生物消化され
るようになっていることでは、前述した第1 実施例と同
様である。

【００４５】本実施例では、最終反応槽である第4 反応
槽78にて処理された汚泥79は、沈殿槽80に導入され、重
力による沈降作用で固液分離された後、上澄み液は流路
81により機械的分離手段84に導入され、沈殿槽80にて分
離された汚泥が、流路82によって、原汚泥貯留槽70から
の原汚泥71とともに第1 反応槽72に返送されるようにな
っている。一方、より固液分離機能に優れた機械的分離
手段84においては、沈殿槽80にて分離された上澄み液中
に残存する汚泥成分がさらに固液分離され、分離された
汚泥が、流路83によって、原汚泥貯留槽70からの原汚泥
71とともに第1反応72に返送されるようになっている。
さらに、この機械的分離手段84において固液分離された
上澄み液中には低濃度の汚泥しか含有していないので、
流路84'を介して、排水されるようになっている。

【００４６】従って、本実施例によれば、原汚泥の汚泥
濃度の上昇、若しくは流入する原汚泥量の増大などによ
って、負荷が上昇した場合にも、通常の重力沈降式によ
る沈殿槽にて固液分離が行われた後に、より固液分離機
能に優れた遠心分離機、浮上式濃縮方法などの機械的分
離手段によって、固液分離が行われるので、高濃度の汚
泥含有処理水を流出することなく、安定して低濃度の汚
泥含有処理水を排出することが可能である。

【００４７】実施例1 有効容積5Lの反応槽を用いて、下水処理場生汚泥および
余剰汚泥の混合汚泥（強熱蒸発物質濃度約2 ％）の処理
を行った。用いた装置としては、図1 に示したように、
４つの反応槽と１つの沈殿槽からなり、第1 反応槽（T
1）及び第3 反応槽(T2)は80℃の高温条件で、第2 反応
槽（M1) 及び第4 反応槽(M2)は37℃の中温条件で運転し
た。運転は、回分式で、各反応槽の１バッチを12時間と
し、12時間毎に汚泥を後段の反応槽に移送した。その
際、反応槽容積の10〜20％を返送汚泥として残した。ま
た、原汚泥は、12時間毎に2L投入し、同量の処理水を得
た。最終沈殿槽の汚泥は、12時間静置後、上澄みを2Lを
処理水として放流し、残った汚泥を第1 反応槽に返送し
た。

【００４８】容積負荷を変化させた場合について、第4
反応槽からの汚泥を、沈殿槽において12時間静置後の汚
泥沈降率(SV)を測定した。その結果を図7 に示した。な
お、図7 における負荷は、1 日当たりの全反応槽の単位
容積当たりの投入した汚泥の乾燥重量(kg-DM) であり、
沈降率は、沈殿槽において12時間沈降処理した後の汚泥
混合液全容積に対する汚泥の容積割合を示している。

【００４９】図7 から明らかなように、容積負荷が小さ
い場合には、沈殿槽での汚泥沈降率も低く、沈殿槽で汚
泥が十分沈降するために、処理水中に汚泥が流出するこ
となく、DM除去率（汚泥除去率）も高い値が期待でき
る。下記の表1 に、負荷が、1.2kg-DM/m³ /dの場合の運
転状態を示した。表1 においては、DM除去率の表示とし
て、処理水から求めた場合と、各反応槽で除去された汚
泥(DM)量から求めた場合の２通りの表示をしているが、
両者の値はほぼ等しい値となっており、系が安定してい
ることを示している。

【００５０】

【表１】

【００５１】これに対して、図7 から明らかなように、
負荷の増加に伴い、汚泥沈降率も上昇し、負荷が3.5kg-
DM/m³ /d以上になると、汚泥沈降率が60％を越えるよう
になり、上澄み液中に汚泥が混入するようになる。下記
の表2 に、負荷が、4.5kg-DM/m³ /dの場合の運転状態を
示した。この負荷条件では、図7 から明らかなように、
沈殿槽の汚泥沈降率が約80％で、放流水中にかなりの汚
泥が混入することとなる。すなわち、各反応槽で除去さ
れた汚泥(DM)量から求めた汚泥(DM)除去率は80％に近い
にもかかわらず、放流水より求めた汚泥除去率が60％程
度と低い値になっている。

【００５２】

【表２】

【００５３】実施例2 沈殿槽の代わりに遠心分離機を用いた以外は、実施例1
と同様にして、負荷が、4.5kg-DM/m³ /dにおいて運転し
て、汚泥混合液を遠心分離し、放流水を得た。

【００５４】なお、この場合、遠心条件は、2400rpm
（約1500G ）、10分とした。その結果を下記の表3 に示
した。

【００５５】表3 の結果から明らかなように、放流水よ
り求めた汚泥除去率が、各反応槽で除去された汚泥量か
ら求めた汚泥除去率と同程度まで改善されており、遠心
分離により、放流水中に混在する汚泥量が減少すること
がわかる。

【００５６】

【表３】

【００５７】

【発明の効果】本発明の汚泥の消化処理方法及び装置の
うち、第1 の実施例に記載の方法によれば、最終反応槽
で処理された汚泥を、通常の重力沈降作用を利用した沈
殿槽の代わりに、より固液分離機能に優れた遠心分離
機、浮上式濃縮方法などの機械的分離手段によって、固
液分離が行われるようにしたので、最終反応槽にて処理
された汚泥の沈降率が高い場合、すなわち、原汚泥の汚
泥濃度の上昇、若しくは流入する原汚泥量の増大などに
よって、負荷が上昇した場合にも、固液分離機能に優れ
た機械的分離手段によって、固液分離が行われるので高
濃度の汚泥含有処理水を流出することなく、安定確実に
低濃度の汚泥含有処理水を排出することが可能である。

【００５８】また、本発明の汚泥の消化処理方法及び装
置のうち、請求項1 に記載の方法及び請求項4 に記載の
装置によれば、最終反応槽にて処理された汚泥の沈降率
が低い場合、すなわち、負荷が高くない場合には、通常
の重力沈降式による沈殿槽にて固液分離が行われ、原汚
泥の汚泥濃度の上昇、若しくは流入する原汚泥量の増大
などによって、負荷が上昇した場合には、より固液分離
機能に優れた遠心分離機、浮上式濃縮方法などの機械的
分離手段によって、固液分離が行われるので、高濃度の
汚泥含有処理水を流出することなく、安定して低濃度の
汚泥含有処理水を排出することが可能である。

【００５９】さらに、本発明の汚泥の消化処理方法及び
装置のうち、請求項2 に記載の方法及び請求項5 に記載
の装置によれば、通常の重力沈降式による沈殿槽にて固
液分離が行われた後に、より固液分離機能に優れた遠心
分離機、浮上式濃縮方法などの機械的分離手段によっ
て、固液分離が行われるようにしたので、原汚泥の汚泥
濃度の上昇、若しくは流入する原汚泥量の増大などによ
って、負荷が上昇した場合にも、ある程度沈殿槽にて固
液分離が行われた後に、より固液分離機能に優れた機械
的分離手段によって、固液分離が行われ、高濃度の汚泥
含有処理水を流出することなく、安定して低濃度の汚泥
含有処理水を排出することが可能である。

【００６０】従って、本発明の汚泥の消化処理方法及び
装置によれば、簡単な設備構成であり、且つ処理される
原汚泥の汚泥濃度の上昇、若しくは流入する原汚泥量の
増大などによって、負荷が上昇した場合にも、最終的に
分離された処理水に、高濃度の汚泥が含有していること
なく、極めて低濃度の汚泥含有処理水を排出することが
可能で、環境上などの点においても問題がなく、しか
も、汚泥を生物学的に酸化分解して、汚泥を極めて減溶
化できる汚泥の消化処理方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図1 は、本発明の汚泥の消化方法の第1 の実
施例についての工程概略図である。

【図２】 図2 は、本発明の汚泥の消化方法の第2 の実
施例についての工程概略図である。

【図３】 図3 は、本発明の汚泥の消化方法の第3 の実
施例についての工程概略図である。

【図４】 図4 は、本発明の汚泥の消化方法に用いる機
械的分離手段のうち、デカンター式遠心分離機の概略を
説明する縦断面図である。

【図５】 図5 は、本発明の汚泥の消化方法に用いる機
械的分離手段のうち、加圧方式の浮上濃縮方法の概略図
である。

【図６】 図6 は、従来の汚泥の消化方法についての工
程概略図である。

【図７】 図7 は、負荷を変化させた場合について、沈
殿槽における汚泥沈降率(SV)の関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

10…原汚泥貯留槽 11…原汚泥 12…第1 反応槽 14…第2 反応槽 16…第3 反応槽 18…第4 反応槽 20…機械的分離手段 30…デカンター式遠心分離機 31…円錐部 32…横型回転円筒 33…スクリューコンベア 34…供給管 35…供給口 36…分離液排出口 37…固形分排出口 41…循環水 42…空気エゼクター 43…循環水ポンプ 44…滞留槽 45…減圧弁 46…浮上濃縮槽 47…汚泥掻取装置 48…循環水 49…処理水 50…原汚泥貯留槽 51…原汚泥 52…第1 反応槽 54…第2 反応槽 56…第3 反応槽 58…第4 反応槽 60…弁 62…沈殿槽 63…流路 66…汚泥濃度計 67…弁 68…機械的分離手段 69…流路 70…原汚泥貯留槽 71…原汚泥 72…第1 反応槽 74…第2 反応槽 76…第3 反応槽 78…第4 反応槽 80…沈殿槽 84…機械的分離手段 104 …最終反応槽 105 …処理汚泥 106 …沈殿分離槽 107 …汚泥成分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桂 健治 兵庫県神戸市垂水区高丸７丁目４番 Ａ− 103号

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機質を含む余剰汚泥または生汚泥を、
   高温条件の消化処理及び中温条件の消化処理を交互に生
   物学的に消化処理する方法において、 最終反応槽からの処理汚泥を、沈殿分離処理、又は、機
   械的分離処理を選択的に実施して、汚泥成分と低有機物
   含有率の処理水とに分離した後、 前記分離した汚泥成分を最初の反応槽に返送することを
   特徴とする汚泥の消化処理方法。
2. 【請求項２】 有機質を含む余剰汚泥または生汚泥を、
   高温条件の消化処理及び中温条件の消化処理を交互に生
   物学的に消化処理する方法において、 最終反応槽からの処理汚泥を、沈殿分離処理し、その分
   離した汚泥成分を最初の反応槽に返送するとともに、 前記沈殿処理により分離した処理水を、さらに機械的分
   離処理によって、汚泥成分と低有機物含有率の処理水と
   に分離した後、 前記機械的分離処理によって分離した汚泥成分を最初の
   反応槽に返送することを特徴とする汚泥の消化処理方
   法。
3. 【請求項３】 前記機械的分離処理を、遠心分離法を用
   いて実施することを特徴とする請求項１又は２に記載の
   汚泥の消化処理方法。
4. 【請求項４】 有機質を含む余剰汚泥または生汚泥を、
   高温条件で生物学的消化処理を行う高温消化処理装置
   と、中温条件で生物学的消化処理を行う中温消化処理装
   置とを交互に配設してなる汚泥の消化処理装置におい
   て、 最終反応処理装置からの処理汚泥を、沈殿分離処理装置
   又は機械的分離処理装置に選択的に導入する経路を設け
   て、沈殿分離処理装置又は機械的分離処理装置にて汚泥
   成分と低有機物含有率の処理水とに分離するように構成
   し、 前記分離した汚泥成分を最初の反応処理装置に返送する
   経路を設けたことを特徴とする汚泥の消化処理装置。
5. 【請求項５】 有機質を含む余剰汚泥または生汚泥を、
   高温条件で生物学的消化処理を行う高温消化処理装置
   と、中温条件で生物学的消化処理を行う中温消化処理装
   置とを交互に配設してなる汚泥の消化処理装置におい
   て、 最終反応処理装置からの処理汚泥を、沈殿分離処理装置
   に導入する経路を設け、その分離した汚泥成分を最初の
   反応処理装置に返送する経路を設けるとともに、 前記沈殿処理装置により分離した処理水を、さらに機械
   的分離処理装置に導入する経路を設けて、機械的分離処
   理装置にて汚泥成分と低有機物含有率の処理水とに分離
   するように構成し、 前記機械的分離処理装置によって分離した汚泥成分を最
   初の反応処理装置に返送する経路を設けたことを特徴と
   する汚泥の消化処理装置。
6. 【請求項６】 前記機械的分離処理装置が、遠心分離機
   であることを特徴とする請求項４又は５に記載の汚泥の
   消化処理装置。