JPH09150180A - 活性汚泥回収装置及び活性汚泥回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は活性汚泥が流出してもこれを
効率的に回収して清澄な放流水を得ると共に活性汚泥処
理設備の活性汚泥の不足による処理能力の低下を防止す
る。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明は、活
性汚泥処理設備から放流される放流水を抜き出して一時
的に貯留すると共に、その放流水中に磁性粉を投入して
その放流水中に含まれている活性汚泥を凝集させるバイ
パスタンク１と、このバイパスタンク１中の放流水を抜
き出してその放流水中に凝縮した活性汚泥分を磁気分離
して清澄な放流水を得るための磁気分離手段２とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は下水や産業廃水等の
処理に広く用いられている活性汚泥処理法に係り、特
に、放流水と共に流出した活性汚泥を効率良く回収でき
る活性汚泥回収装置及びその回収方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、下水や産業廃水等の有機物を含
む廃水の生物学的処理方法としては、許容廃水範囲の広
さや高い有機物除去率を発揮する等の優れた特長を備え
た活性汚泥法が多く用いられている。

【０００３】図３はこの活性汚泥法を用いた従来の廃水
処理設備の概略を示したものであり、以下にその構成と
作用を簡単に説明する。

【０００４】先ず、下水や産業廃水等の有機物を含む廃
水は、直接あるいは図示しない一時沈殿タンク等を経て
からエアーレーションタンクａ内に送られ、ここで、予
めこのエアーレーションタンクａ内にある活性汚泥ｂ、
すなわち好気性微生物の凝集フロックと混合されると同
時に、散気管ｃ及びブロアＢからなる送気手段ｄから送
られる空気によって約４時間以上曝気攪拌処理される。
これによって廃水中に含まれている有機物が活性汚泥ｂ
中の好気性微生物に分解され、その後この廃水は活性汚
泥と共に、沈殿池ｅに送られる。次に、沈殿池ｅに流れ
込んだ廃水はここで２〜３時間滞留されることによって
活性汚泥分ｂが沈降して分離された後、沈殿池ｅの底部
から、返送用ポンプＰでエアーレーションタンクａ側に
戻されて再使用される。一方、この沈降汚泥分ｂが分離
されて得られた上澄み水はその後図示しない殺菌工程
（塩素化や酸化）等を経て放流水となって設備外へ放流
されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
活性汚泥法による廃水の処理方法では、時として活性汚
泥ｂが最終沈殿池ｅで沈殿しにくくなる現象（以下、こ
れをバルキングと称す）が生じることがあり、このよう
な現象が生じた場合には、エアーレーションの送気量を
調整したり、あるいはエアーレーションタンクａ又は沈
殿池ｅ中へ活性汚泥ｂの沈殿を促進するための薬剤を添
加する等の各種対策を講じる必要があった。

【０００６】しかしながら、このバルキングは活性汚泥
の微生物相に糸状細菌が優占して起こる場合が多いた
め、上述した対策によってもこの糸状細菌の増殖を抑え
ることができないと、バルキングの発生を効果的に抑制
することができず、沈殿池ｅからの活性汚泥ｂが流出し
てしまうという重大な事態を招くことが考えられる。そ
のため、沈殿池ｅにおける活性汚泥ｂの系外への引抜き
量を増加することも考えられるが、そうすると、エアー
レーションタンクａ内の活性汚泥ｂに対する廃水の負荷
を高める結果となり、益々バルキングから抜けにくくな
る上に、処理すべき汚泥量も経常的に増大する等といっ
たさらに困難な問題を招く結果となる。

【０００７】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は活性
汚泥が流出してもこれを効率的に回収して沈殿池からの
活性汚泥流出という最悪の事態を確実に回避し、かつ活
性汚泥の流出防止のための系外への汚泥引き抜きによる
活性汚泥に対する廃水の負荷の上昇などの問題を防止で
きる新規な活性汚泥回収装置及び活性汚泥回収方法を提
供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、活性汚泥処理された放流水を抜き出して一
時的に貯留し、この貯留された放流水中に磁性粉を投入
すると共にエアーレーションしてその放流水中に含まれ
ている活性汚泥分を磁性粉周囲に凝集させた後、この凝
集した活性汚泥分を磁気分離して回収するようにしたも
のであり、そのための具体的な装置として、活性汚泥処
理設備から放流される放流水を一時的に貯留すると共
に、その放流水中に磁性粉を投入してその放流水中に含
まれている活性汚泥を凝集させるバイパスタンクと、こ
のバイパスタンク中の放流水を抜き出してその放流水中
に凝集した活性汚泥分を磁気分離して上記活性バイパス
タンクに戻す磁気分離手段とを備えたものである。

【０００９】すなわち、従来では、活性汚泥の流出を招
くバルキングの発生を様々な手段を講じて防止しようと
していたが、本発明は上述したようにバルキングの発生
抑制に特効的な手段が無いことに鑑み、特に、バルキン
グの発生の抑制に力を注ぐのではなく、沈殿池から活性
汚泥が流出してもこれを効率的に回収することで活性汚
泥の流出を防止すると共に、活性汚泥の引き抜きによる
活性汚泥設備の活性汚泥の不足を未然に防止しようとし
たものである。

【００１０】従って、本発明は上述したように構成した
ことから、活性汚泥処理された放流水中に活性汚泥が含
まれていた場合、これがバイパスタンク中において磁性
粉の周囲に凝集した後、磁気分離手段において放流水中
から分離されて回収されることになるため、活性汚泥の
流出や活性汚泥設備の活性汚泥の不足という最悪の事態
を確実に回避することができる。しかも、本発明装置は
現行の活性汚泥設備に付加するだけでその機能を発揮す
ることができるため、設備全体を改良したり、新たに構
築する必要が無く、必要コストも最小限に抑えることが
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を説明する。

【００１２】図１は活性汚泥処理設備及び本発明に係る
活性汚泥回収装置の一形態を示したものであり、図中ａ
は活性汚泥処理設備の一部を構成するエアーレーション
タンク、ｂはこのエアーレーションタンクａ内でブロア
から送られる空気によって廃水中の有機物を分解するた
めの好気性微生物が繁殖した活性汚泥、ｃ及びｄはこの
エアーレーションタンクａ中に酸素を含む空気を供給し
て廃水を攪拌する散気管及びブロア、ｅはこのエアーレ
ーションタンクａ内で処理された活性汚泥ｂを沈降分離
してその上澄み水を放流水として放流する最終沈殿池、
ｆはこの最終沈殿池ｅで沈降分離した活性汚泥ｂを抜き
出してエアーレーションタンクａ内に戻す返送ポンプで
あり、これら構成は従来と略同様となっている。

【００１３】そして、本発明に係る活性汚泥回収装置は
この活性汚泥処理設備の最終沈殿池ｅの下流側に設置し
て使用されるようになっており、図中一点破線で囲った
範囲がその主要部分を示したものである。

【００１４】この活性汚泥回収装置はバイパスタンク１
と、このバイパスタンク１に付設された磁気分離手段２
とから主に構成されている。

【００１５】このバイパスタンク１は図示するように、
バイパスライン３によって沈殿池ｅと接続されており、
沈殿池ｅ内の上澄み水（実際には活性汚泥を含む、以下
同様）の一部を沈殿池ｅ内に設けられたバイパス用ポン
プ４で抜き出して一時的に貯留すると共に、貯留されて
いる上澄み水内に任意量の磁性粉が適宜投入されるよう
になっている。そして、このバイパスタンク１の底部に
は、エアーレーションタンクａ同様、散気管５が設置さ
れており、ブロアｄから送られる空気の一部を空気供給
ライン６からバイパスタンク１内に吹き出してエアーレ
ーションするようになっており、これによって上澄み水
内に活性汚泥が存在していると、この活性汚泥が磁性粉
の周囲に凝集して上澄み水と分離するようになってい
る。

【００１６】一方、磁気分離手段２は、抜出しライン７
によってこのバイパスタンク１に接続されており、この
抜出しライン７によって自然流下で抜き出されてきた上
澄み水中から凝集した活性汚泥分を磁性粉と共に分離す
るようになっている。すなわち、この磁気分離手段２は
図２に示すように、上澄み水を流下させながら流す流路
９と、この流路９の窪み部９ａに周面の一部が臨んで図
示矢印方向に回転する回転ドラム１０と、この回転ドラ
ム１０の周面に沿って設けられた磁石体１１と、この磁
石体１１に掻取り片が接触した状態で位置するスクレー
パ１２とから主に構成されており、この流路９に図示矢
印に示すように、上澄み水を流すと同時に、回転ドラム
１０を回転させることで、この流路９を流れる上澄み水
中の磁性粉が活性汚泥と共に回転ドラム１０の磁石体１
１に吸着されて上澄み水中から分離された後、スクレー
パ１２で掻き取られて回転ドラム１０からさらに分離回
収され、図１に示すようなバイパスタンク１側に接続さ
れた回収ライン１８からバイパスタンク１内に戻されて
再使用され、一方の残りの上澄み水は流出水となってこ
の磁気分離手段２の流路９に接続された分離ライン２０
から装置外へ流出されるようになっている。尚、本発明
装置で用いられる磁性粉の種類、粒径としては、上述し
たようなバイパスタンク１での活性汚泥分の凝集が良好
に行われ、かつ磁性を有するものであれば特に限定され
るものではないが、例えば、粒径が１〜１０μｍ程度の
マグネタイトなどの強磁性体粉であれば、上記の特性を
充分満足する上に、コスト的に安価に抑えることができ
る。

【００１７】また、図１に示すように、この沈殿池ｅの
下流側に接続された流出ライン１４には沈殿池ｅからの
流出水が流れ込む流出ピット１５が設けられており、さ
らにこの流出ピット１５には、活性汚泥濃度計１６が設
けられている。この活性汚泥濃度計１６は流出ライン１
４側にオーバーフロー方式などによって流出した流出水
中の活性汚泥濃度を検出するためのものであり、その出
力値は中央制御部１９に常時入力されるようになってい
る。そして、この中央制御部１９はこの信号を受けて上
述したバイパス用ポンプ４及び磁気分離手段２の駆動停
止時期を制御するようになっている。

【００１８】次に、上述した本発明装置を用いて本発明
に係る活性汚泥制御方法の実施の一形態を説明する。

【００１９】図１に示すように、先ず、有機物を含んだ
廃水はエアーレーションタンクａ内に流れ込み、ここで
タンクａ内の活性汚泥ｂと共に４時間以上エアーレーシ
ョンされることでその有機物が分解された後、流出水と
なって活性汚泥ｂと共にオーバーフローして沈殿池ｅ側
に送られる。沈殿池ｅに流れ込んだ流出水はここで２〜
３時間程度滞留されることで、比重の重い活性汚泥分ｂ
が沈降して分離され、その底部から返送用ポンプｆによ
って抜き出されてエアーレーションタンクａ側に戻され
て再使用される。従って、正常な状態時には活性汚泥ｂ
はエアーレーションタンクａと沈殿池ｅとで半永久的に
循環して使用されることになる。尚、このような状態を
続けると設備内の活性汚泥は徐々に増加して、その濃度
が上昇することになるが、余剰の活性汚泥は図示しない
排出ライン等から適宜抜き出されることになるため、設
備内の活性汚泥濃度は常に一定の範囲内に保たれること
になる。一方、沈殿池ｅにおいて活性汚泥が分離された
流出水はオーバーフローして沈殿池ｅから流出し、流出
ピット１５を介して流出ライン１４から排出され、図示
しない殺菌処理などが施された後、そのまま河川、海洋
などに放流されることになる。

【００２０】この時、沈殿池ｅ内において上述したよう
なバルキング現象が発生して、沈殿池ｅ内の活性汚泥ｂ
が流出水と共に流出ピット１５側に流れ込んで流出水中
の活性汚泥濃度が所定の値を上回ると、流出ピット１５
内に設けられた活性汚泥濃度計１６がそれを検知し、中
央制御部１９に入力する。そして、この検出値を受けた
中央制御部１９は、沈殿池ｅ側に設けられたバイパス用
ポンプ４を駆動してバルキングが発生している沈殿池ｅ
内の流出水をバイパスタンク１内に抜き出すことにな
る。

【００２１】次に、このようにしてバイパスタンク１内
に抜き出された流出水はさらに磁性粉が投入された後、
空気供給ライン６から送られる空気と共に攪拌されるこ
とによって含まれている活性汚泥がこの磁性粉の周囲に
凝集した後、抜き出しライン７から磁気分離手段２側へ
抜き出される。尚、この磁性粉の投入は作業員によって
も良いし、バイパスタンク１側への流出水の流入と連動
して自動的に投入するように構成しても良い。

【００２２】そして、このようにして磁気分離手段２側
へ抜き出された上澄み水は上述したような作用によって
活性汚泥分が上澄み液中から分離され、回収ライン１８
から再びバイパスタンク１側へ戻されることになる。一
方、この磁気分離手段２において活性汚泥が分離された
上澄み水は流出水となって分離ライン２０から流出ライ
ン１４に合流して装置外へ放出されることになる。これ
によって、河川、海洋などの放流水域への活性汚泥の流
出が確実に防止され、また、活性汚泥の系外への引き抜
きによるエアーレーションタンクａでの活性汚泥の不足
が未然に防止され、活性汚泥濃度低下による有機物分解
処理能力の低下を未然に防止できる。

【００２３】そして、このような状態を続け、沈殿池ｅ
でのバルキング現象が治まって流出水中の活性汚泥濃度
が所定の値を下回ったなら、パイパス用ポンプ４及び磁
気分離手段２の駆動を停止して通常の運転に戻ることに
なる。このときバイパスタンク１内の活性汚泥濃度は上
がっているが、これはバイパス用ポンプ４が稼働してい
ないときにエアーレーションで自己分解させたり、活性
汚泥を含まない放流水を流しながら分離ライン２０をエ
アーレーションタンクａに戻して自己分解した微細フロ
ックを洗浄排出させることができる。

【００２４】尚、本実施の形態では沈殿池ｅ側にバイパ
ス用ポンプ４を設け、バルキングが発生した際に、直接
沈殿池ｅ側から上澄み水を抜き出すようにしたが、この
バイパス用ポンプ４は流出ピット１５側に設けても同様
の効果を得ることができる上に、バイパス用ポンプ４の
駆動停止の応答性をさらに高めることも期待できる。さ
らに流出ピット１５と活性汚泥濃度計１６を省略し、目
視でバルキング現象を検知してバイパス用ポンプ４を稼
働させるようにしても良い。

【００２５】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下に示
すような優れた効果を発揮することができる。

【００２６】１．沈殿池においてバルキングが発生して
も、流出した汚泥を効率的に回収することができるた
め、バルキング対策として、他の方式に比べ、最も確実
に活性汚泥の流出を阻止することができる。

【００２７】２．従って、汚泥引き抜きを大量に行う必
要がなく、エアーレーションタンクでの活性汚泥の不足
による処理能力の低下を未然に防止することができる。

【００２８】３．また、活性汚泥濃度を高く維持できる
ので汚泥発生量削減や汚泥滞留時間の増加による窒素除
去が期待できる。

【００２９】４．エアーレーションタンクに直接磁性粉
を加える方法に比較して、余剰汚泥として抜き出される
磁性粉のロスが遥かに小さくなり、磁性粉の補充量を少
なくすることができる。

【００３０】５．現行の活性汚泥処理設備に付設するだ
けなので、設備全体を新たに改良したり新規に構築する
必要がないため、必要コスト量も低く抑えることがで
き、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る活性汚泥回収装置の実施の一形態
を示す全体図である。

【図２】磁気分離手段の主要部の概略構成を示す断面図
である。

【図３】従来の廃水処理設備の一形態を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ バイパスタンク ２ 磁気分離手段 ３ バイパスライン ４ バイパス用ポンプ ７ 抜き出しライン ９ 流路 10 回転ドラム 11 磁石体 12 スクレーパ 14 流出ライン 15 流出ピット 16 活性汚泥濃度計 18 回収ライン 19 中央制御部 20 分離ライン

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/48 Ｃ０２Ｆ 1/48 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性汚泥処理設備から放流される放流水
   を抜き出して一時的に貯留すると共に、その放流水中に
   磁性粉を投入してその放流水中に含まれている活性汚泥
   を凝集させるバイパスタンクと、このバイパスタンク中
   の放流水を抜き出してその放流水中に凝集した活性汚泥
   分を磁気分離して清澄な放流水を得るための磁気分離手
   段とを備えたことを特徴とする活性汚泥回収装置。
2. 【請求項２】 上記磁気分離手段は、上記バイパスタン
   クから抜き出されてきた放流水を流す流路と、この流路
   内に周面の一部が臨んで回転する回転ドラムと、この回
   転ドラムの周面に取り付けられ、流路内を流れる放流水
   中の磁性粉を活性汚泥と共に吸着して分離する磁石体
   と、この磁石体に吸着した磁性粉を活性汚泥と共に掻き
   取って分離するスクレーパとを備えてなることを特徴と
   する請求項１記載の活性汚泥回収装置。
3. 【請求項３】 活性汚泥処理された放流水を抜き出して
   一時的に貯留し、この貯留された放流水中に磁性粉を投
   入すると共にエアーレーションしてその放流水中に含ま
   れている活性汚泥分を磁性粉周囲に凝集させた後、この
   凝集した活性汚泥分を磁気分離して回収し、清澄な放流
   水を得るようにしたことを特徴とする活性汚泥回収方
   法。
4. 【請求項４】 上記磁性粉は、マグネタイトなどの強磁
   性体からなり、かつ直径が１０μｍ以下の粉体であるこ
   とを特徴とする請求項３記載の活性汚泥回収方法。