JPH0966298A - 有機性汚泥の減量化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、有機性汚泥の減量化のためのアル
カリ処理の費用を節減することにあり、そのためアルカ
リ処理の前工程として効率化した嫌気性消化法を行い、
続いて行うアルカリ処理に使用するアルカリ剤の費用を
節減する。 【解決手段】 有機性汚泥を嫌気性消化した後、消化汚
泥を固液分離し、消化汚泥の固形部分をアルカリ処理し
て可溶化した後、前記嫌気性消化工程に返送する有機性
汚泥の減量化方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性廃水の処理
などにおいて生ずる余剰活性汚泥などの有機性汚泥を大
幅に減量化する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水の活性汚泥処理施設などからは多量
の下水汚泥などの有機性汚泥（以下、「原汚泥」という
こともある）が発生しており、これらの有機性汚泥は余
剰汚泥や生汚泥が含まれていて、その発生量も下水道の
施設の拡充に伴って増大しており、現在この有機性汚泥
の処理処分が最大の問題となっている。従来、有機性汚
泥は脱水助剤（有機高分子ポリマーなど）を添加し、脱
水機で脱水された後、焼却処分されているが、汚泥が大
量の場合には、脱水機及び焼却炉が大規模なものにな
り、設備費、維持管理費などが多大の額となり、経済的
にも困難となる。

【０００３】この問題を解決する手段の１つとして、有
機性汚泥の減量化があり、それには種々の手段が提案さ
れており、従来よりその手段の１つである生物学的な汚
泥減量化方法として嫌気性消化法、好気性消化法が知ら
れているが、それらは長時間の滞留時間を必要とする割
りには減量化率が劣り、また難脱水性汚泥を生ずる等の
問題があり、最近はほとんど採用されていないのが実情
である。該有機性汚泥（原汚泥）の全量に対しアルカリ
処理、加熱処理を行ってから嫌気性消化をする方法も知
られているが、薬品費、加熱費が高額であり、経済的な
面などから実用性が乏しいなどの欠点がある。

【０００４】

【解決しようとする課題】有機性廃水の活性汚泥処理法
などが効率的に実施できるようにするためには、そこか
ら生ずる有機性汚泥の減量化が長時間の処理を要せず、
また多くの熱エネルギーを要することなく行えるように
する技術の開発が必要であり、前記した欠点を解消する
ことが必要である。本発明は、嫌気性消化法を見直し、
有機性汚泥を効果的に減量化する新技術を提供すること
を課題とするものである。すなわち、本発明は、有機性
汚泥を効果的に減量化することによって、汚泥脱水機、
焼却炉に持ち込まれる汚泥量を大きく減少させ汚泥処理
工程を合理化することを課題とするものである。ここ
で、嫌気性消化とは汚泥を曝気し嫌気性条件下で所定時
間滞留させる操作をいうものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、生物学的な嫌
気性消化と物理化学的な可溶化処理を新規な態様で結合
させ、有機性汚泥の効果的な減量化を実現したものであ
る。すなわち、本発明は、以下に示す手段により前記の
課題を解決することができた。 （１）有機性汚泥を嫌気性消化した後、消化汚泥を固液
分離し、該消化汚泥の固形部分をアルカリ処理して可溶
化した後、前記嫌気性消化工程に返送することを特徴と
する有機性汚泥の減量化方法。

【０００６】本発明においては、有機性汚泥をまず嫌気
性消化工程において嫌気性消化し、生物学的に分解され
易い部分を減量化する。その嫌気性消化の処理は、従来
知られている嫌気性消化の方法により行うものであっ
て、通常、嫌気性消化によって消化されるのは原汚泥中
のＳＳ重量の６０％程度である。この嫌気性消化処理に
よって有機性汚泥は低分子の可溶性の有機化合物となる
結果、有機性汚泥はその分減量化される。その嫌気性消
化工程で処理されて出来た消化汚泥を膜分離や遠心分離
などの固液分離手段により固液分離し、そこで固体分と
して分離される汚泥（「分離汚泥」という）を次の可溶
化工程に送る。

【０００７】前記可溶化工程においては、この分離汚泥
を目的とする汚泥減量化率に応じて、加熱単独、アルカ
リ処理単独、加熱アルカリ処理併用のいずれかを行う。
この中、加熱アルカリ処理併用の手段がもっとも高い減
量化率が得られる。次にアルカリ処理単独の手段が高い
減量化率を与える。加熱処理では、加熱温度は５０〜１
００℃、加熱時間は１〜３時間、アルカリ処理の場合の
ｐＨは９〜１２程度、処理時間は１〜２時間が好適であ
る。それに使用するアルカリ剤は苛性ソーダが好まし
い。この加熱処理において、分離汚泥中の汚泥成分は分
解して低分子化する。また、アルカリ処理においても、
分離汚泥中の汚泥成分はアルカリにより分解して低分子
化する。両者の併用形式ではその分解が著しく促進され
る。

【０００８】原汚泥は、嫌気性消化の結果汚泥量が６割
程度減少し、４割程度が嫌気性消化されない消化汚泥と
して系内に残るので、従来はこの消化汚泥を系外に引き
抜き脱水機に供給されている。これに対し本発明では消
化汚泥を膜分離や遠心分離などの固液分離手段により固
液分離し、分離された分離汚泥は次の可溶化工程に送り
アルカリ処理を行い、前工程の嫌気性微生物によって分
解されなかった汚泥を物理化学的に可溶化することにな
る。しかして、アルカリ処理して可溶化した可溶化汚泥
をその後嫌気性消化工程に返送し、嫌気性消化する。こ
の結果、初めの汚泥重量の凡そ９０％が減量化される。
このため、原汚泥に対し最初から可溶化する方法に較べ
アルカリ剤に対する費用が大幅に減少する。また、前記
可溶化処理工程からの流出液はもとの嫌気性消化工程に
戻される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施においては、嫌気性
消化した原汚泥を固液分離する方法によって二通りに分
けることができる。第１の方法は、前記したように、嫌
気性消化工程で処理されて出た消化汚泥を膜分離や遠心
分離などの固液分離手段により固液分離し、そこで固体
分の分離汚泥を次の可溶化工程に送り、アルカリ処理し
て可溶化し、可溶化汚泥を嫌気性消化工程に戻す方法で
ある。このような操作によって原汚泥の凡そ９０％程度
が炭酸ガスと水に分解されるが、１０％程度が分解され
ずに残るので、残渣汚泥として系外に排出する。その処
理フローを図１に示す。

【００１０】第２の方法として、中空糸膜または平膜タ
イプのＵＦ膜を嫌気性消化槽の有機性汚泥（原汚泥）中
に浸漬し、膜分離して固液分離する方法が挙げられる。
その処理フローを図２に示す。図２に示した処理工程に
おいては、前記膜分離した固体分の分離汚泥を次の可溶
化工程に送り、アルカリ処理して可溶化し、また分離液
は系外に出し、必要により生物学的に処理する。前記原
汚泥中に浸漬したＵＦ膜による固液分離とアルカリ処理
とのサイクルにより分解されなかったものは残渣汚泥と
して系外に排出する。

【００１１】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例１ 下水の活性汚泥処理施設から発生する余剰活性汚泥（固
形物濃度１２．０ｇ／リットル）を前記図１に示した処
理フローに従って処理した。第１の嫌気性消化工程はそ
の温度は３５℃で、滞留日数７日の条件である。この第
１の嫌気性消化工程に前記余剰活性汚泥を１０ｃｃ／分
（１日に処理するＳＳの量は１７２．８ｇ）で供給す
る。固液分離には膜分離法を適用し、膜は分画分子量１
０万のＵＦ膜を用いた。分離された分離汚泥の固形物濃
度は２６ｇ／リットルであった。その分離汚泥を１．５
ｃｃ／分の割合でアルカリ処理槽に供給し、アルカリ処
理槽中の処理液にｐＨをｐＨ１１に調整し、８０℃で１
０時間攪拌した。以上の条件で、連続して６ヵ月間の処
理を続けた結果、残渣汚泥の発生量は安定して１３〜１
４ｇ／日であり、原汚泥の約９２％が分解した。

【００１２】比較例１ 比較のため、アルカリ処理を削除して、前記と同様の処
理を行った結果、残渣汚泥の発生量は４３〜４６ｇ／日
であり、本発明の場合より減量効果が大幅に悪化した。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、有機性汚泥の減量効果
が大きく、加熱とアルカリ添加の併用の場合には約９０
％もの減量を達成することができる。また、可溶化処理
に要するアルカリ費を大幅に削減することができる。ま
た、最終的に汚泥を脱水処理するのに用いる汚泥脱水機
の規模が著しく小さいものでよく、その規模を縮小する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明において、嫌気性消化工程、膜
分離及びアルカリ処理を行う方法の場合を示す。

【図２】図２は、本発明において、嫌気性消化槽中に浸
漬したＵＦ膜で膜分離を行い、つづいてアルカリ処理を
行う方法の場合を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機性汚泥を嫌気性消化した後、消化汚
   泥を固液分離し、該消化汚泥の固形部分をアルカリ処理
   して可溶化した後、前記嫌気性消化工程に返送すること
   を特徴とする有機性汚泥の減量化方法。