JPH10192897A - 汚泥の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】臭気の除去を目的とした汚泥の処理方法を提供
すること。 【解決手段】本発明の汚泥の処理方法は、沈殿池におけ
る沈降汚泥を濃縮し脱水処理する汚泥の処理方法におい
て、濃縮後の汚泥貯留槽１３の前段において曝気処理を
行うかもしくは曝気槽１１を設けて曝気処理を行うこと
を特徴とするものである。

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、し尿もしくは
産業排水などの汚水の処理に使用される汚泥の処理シス
テムに関し，主に臭気の除去を目的とするものである。

【０００２】

【従来の技術】汚水の処理プロセスにおいて，処理水と
有機汚濁物質を含む汚泥を分離することは必須の工程で
あり、この汚泥の処理工程にあって、図３に示すよう
に、濃縮、脱水、焼却等の方法が組み合わされて用いら
れる。一般にこの処理工程にある汚泥は嫌気状態に置か
れるため腐敗し、有機物の分解反応により硫化水素およ
びメチルメルカプタンに代表される硫黄化合物やアンモ
ニアに代表される窒素系化合物を生成し、悪臭を発する
ようになる。

【０００３】従来から臭気に対処する手段として、汚泥
から発生した臭気に対して、土壌脱臭法等の生物学的手
法、活性炭吸着法等の物理化学的手法、あるいは薬品洗
浄等の化学的手法を用いて、ガス中の臭気物質を取り除
く手段が用いられてきた。

【０００４】また、汚泥処理施設全体を覆い、処理場周
辺の環境と隔離することにより、施設外部への臭気の拡
散を防止してきた（先行技術１）。また、特公昭６３−
５３８７８では活性汚泥による臭気排水処理方法とし
て、少なくとも２槽に分割した曝気槽において、第１曝
気槽では空気および排ガスで曝気し、次に第１曝気槽の
活性汚泥液を第２曝気槽へ移し、一方、臭気排水を第２
曝気槽に注入し、新鮮な空気を第２曝気槽以降に導入曝
気し、各曝気槽を通過した空気及び排ガスを最終的に第
１曝気槽で処理し、最終曝気槽の混液の溶存酸素を１．
５ppm 以上から５ppm 未満にする方法が公告されている
（先行技術２）。

【０００５】また、汚泥貯留槽に曝気装置を設置して汚
泥を攪拌し、貯留槽内の汚泥の均一化をはかると共に、
汚泥の一部分が腐敗して悪臭が発生するのを防ぐ方法も
とられてきた（先行技術３）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術１は発生
した臭気ガスに対してのみ処理を行うものであるため、
汚泥処理工程が進むにつれて汚泥の腐敗が進行して厳し
い悪臭が発生するので、図３に示すように、汚泥処理工
程各所に同様の脱臭設備を設けるか、あるいは大掛かり
な配管および脱臭設備を設けてまとめて脱臭処理を行う
ことが必要で、建設費、管理費が高くなり、省エネルギ
ーおよび省スペースの点からも好ましくなかった。

【０００７】また、先行技術２は活性汚泥法設備を利用
して臭気排水を処理するものであるが、曝気槽を少なく
とも２槽の密閉槽に分割するために曝気槽建設費が高く
なり、密閉槽へ導入される臭気成分の中には硫化水素等
の腐食性成分や、汚泥の腐敗に伴って生成される有機酸
が含まれていることから、曝気設備の金属腐食やコンク
リート槽の腐食という問題があった。

【０００８】また、先行技術３は、曝気量が少ない場合
には貯留された汚泥全体の腐敗の進行を抑制し臭気の発
生を防止するには至らなかった。本発明は上記のような
問題点を解消できるようにした汚泥の処理方法を提供す
ることを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明方法は、以下の方
法によって汚泥の腐敗の進行と悪臭の発生防止を達成す
るものである。沈殿池における沈降汚泥を濃縮し脱水処
理する汚泥の処理方法において、濃縮後の汚泥貯留槽の
前段で曝気処理を行うか、もしくは曝気槽を設けて曝気
処理を行うことを特徴とするものである。

【００１０】こうして、汚泥貯留槽および脱水工程等汚
泥貯留槽から引き抜いた汚泥をさらに処理するための後
段の施設における臭気の発生を抑制することができる。
この曝気処理（以下、予備曝気処理とする）は、曝気装
置から発生する気泡によって、汚泥の腐敗が多少とも既
に進行している場合には汚泥混合液中に溶存している臭
気成分を吹き飛ばし、かつ汚泥混合液中の溶存酸素濃度
を上昇させることにより、汚泥の腐敗のさらなる進行を
抑制させる効果がある。

【００１１】そして、予備曝気処理のための設備を汚泥
貯留槽の前段に設置する。これにより、従来、汚泥貯留
槽および汚泥貯留槽より後段の施設に脱臭設備あるいは
脱臭設備に接続するための配管等が必要であったもの
が、予備曝気処理設備の周辺のみに脱臭設備を設置すれ
ばよくなり、経済的である。また、汚泥の腐敗のさらな
る進行を抑制したことにより、汚泥から発生する臭気成
分の量も少なくなり、脱臭設備における薬剤費や活性炭
吸着材等の使用量も少量ですむ。

【００１２】なお、予備曝気処理のための設備のみなら
ず汚泥貯留槽に曝気設備を設け、曝気処理を行うことに
より、予備曝気処理設備だけで曝気する場合に比べてさ
らに臭気の発生を抑制する効果がある。

【００１３】処理場全体の流入水量および懸濁固形物濃
度（ＳＳ）の濃度の変化の大きい場合や処理楊の管理上
あるいは設備上の制約により、汚泥貯留槽あるいは汚泥
貯留槽より後段の工程で滞留時間が長い、あるいは滞留
時間の変化が大きい処理場では、予備曝気処理により臭
気の発生が抑えられた汚泥にあっても嫌気状態となって
腐敗し、臭気が発生することがある。このため、汚泥貯
留槽においても曝気設備を設けることにより、流入水量
およびＳＳ濃度、滞留時間の変化に対応して臭気の発生
を抑制することができる。

【００１４】また、予備曝気処理設備での曝気により汚
泥を好気状態とし、かつ臭気のない状態とすれば、汚泥
貯留槽排ガス脱臭処理のための設備は不要となる。そし
て、汚泥貯留槽の曝気量を汚泥貯留槽にある汚泥のＳＳ
に対して２０ｍ³air ／kg−SS／日以上吹くことにより
汚泥貯留槽より後段の臭気の発生を抑えることができ
る。

【００１５】曝気量と汚泥貯留槽のＳＳとの比率が２０
ｍ³ air ／kg−SS／日を下回ると汚泥の酸素利用速度が
曝気による汚泥への酸素溶解速度を上回って汚泥が嫌気
化し、汚泥の腐敗が進行することがある。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明の方法
は、下水、し尿もしくは産業排水などの汚水の処理に使
用される沈殿池１，３及び濃縮槽４等を備えた処理シス
テムにおいて、濃縮槽以下の汚泥処理工程において利用
されるものである。濃縮槽４で濃縮された汚泥は予備曝
気槽１１にて曝気処理される。

【００１７】このとき発生した臭気は脱臭設備１２にて
処理される。予備曝気槽１１で曝気処理された汚泥は汚
泥貯留槽１３に送られるが、ここで曝気処理を行っても
よい。

【００１８】予備曝気槽１１の位置は汚泥貯留槽１３の
前段に位置していればよく、新設しなくとも、汚泥貯留
槽を分割して予備曝気槽と汚泥貯留槽に利用してもよ
い。また汚泥濃縮槽４の能力に余裕があり、間欠運転が
可能な楊合には汚泥濃縮槽に曝気施設を設けて汚泥濃縮
処理と曝気処理とを周期的に使い分けても良い。

【００１９】予備曝気槽１１の曝気装置は、汚泥の腐敗
を抑制するという目的においては酸素を供給させるもの
で、高い酸素溶解効率の装置を用いることは運転動力費
の面から好ましい。しかし濃縮汚泥を処理するので、繊
維質やその他の異物の混入、濃度、粘度等の汚泥の性
状、曝気装置へ目詰りなどの影響が懸念される。したが
って、大オリフィス散気装置、浸漬式タービン曝気装置
などが特に好ましい。また、曝気装置以外に攪拌機を設
置することにより酸素の溶解を促進して臭気の発生抑制
の効果を上げることができる。

【００２０】予備曝気槽１１に設置する脱臭設備１２の
脱臭処理方法は先にあげた化学的手法、物理化学的手法
および生物学的手法のいずれも実施可能である。しかし
ながら、予備曝気槽１１で発生する臭気の発生量は予備
曝気槽へ流入してきた汚泥の量および性状により変化す
ることがあるので、臭気発生量にバラツキが予想される
処理場などでは生物学的手法は好ましくない。

【００２１】予備曝気槽１１において充分に曝気処理を
行って一時的に無臭となった汚泥を汚泥貯留槽１３でさ
らに曝気処理する場合の曝気装置は汚泥中の溶存酸素濃
度を高くすることが主たる目的となる。したがって、浸
漬式タービン曝気装置などを用いることが好ましい。ま
た目詰まりの心配がない汚泥では小オリフィス散気装置
などでもよい。

【００２２】

【実施例】実施例として図２に示したフローで実験を行
い、予備曝気槽に相当する反応タンク１および汚泥貯留
槽に相当する反応タンク２において表１に示す条件にて
処理を行った。

【００２３】

【表１】

【００２４】次に、処理した汚泥を用いてベルトプレス
脱水機による脱水ケーキを作成し、ケーキから発生した
硫化水素ガスの濃度がＯ．０２μＬ／Ｌ以上となるまで
の日数を測定した。

【００２５】なお、脱水ケーキから発生した硫化水素ガ
ス濃度は脱水ケーキ５００ｇを所定の日数室温にて空気
中に放置した後、容積が５Ｌの密閉容器へ移し、１０分
経過した後の密閉容器内のガス濃度を測定した。これら
の実験結果を表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】反応タンク１（予備曝気槽に相当）で曝気
した条件１〜４の場合と、無曝気処理の条件０の場合を
比較すると、条件０場合では反応タンク１内の硫化水素
濃度が１００μＬ／Ｌ以上検出されたのに対し、曝気処
理した条件１〜４の場合については反応タンク１で硫化
水索は検出されなかった。また、反応タンク２（汚泥貯
留槽に相当）において、条件１〜３の場合のように曝気
をせずに滞留時間を長くすると硫化水素が検出され、反
応タンク１の効果が小さくなるものの、反応タンク１も
無曝気であった条件０の場合に比べると明らかに硫化水
素の発生が抑えられることがわかった。

【００２８】反応タンク２において曝気した条件５の場
合と曝気しなかった条件３の場合を比較すると，反応タ
ンク２において条件３の場合では硫化水素が１５μＬ／
Ｌ検出されたのに対し、条件５の場合では０．０２μＬ
／Ｌ以下となり、滞留時間が長い場合、反応タンク２も
曝気した方が脱臭効果の大きいことがわかった。

【００２９】また汚泥ＳＳ濃度および反応タンク２にお
ける曝気量を種々に変えた条件５〜１０の場合を比較す
ると、汚泥のＳＳに対する曝気風量の比を２０ｍ³ air
／kg−SS／日以上とした場合に汚泥貯留時に臭気の発生
は認められず、また脱水ケーキ作成後も臭気は１週間程
度は硫化水素が発生しにくいことがわかった。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように，この発明によれば，
下排水の汚泥処理における貯留から脱水あるいはさらに
焼却に至る下水汚泥処理において，安定的，衛生的かつ
効率的に臭気の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な下水処理フローに、本発明の汚泥処理
システムを組込んだ場合の説明図。

【図２】本発明を証明するために実施した実験フローの
説明図。

【図３】従来の下水処理フローにおける汚泥処理システ
ムの説明図。

【符号の説明】

１１…予備曝気槽、１２…脱臭設備、１３…汚泥処理
槽。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 沈殿池における沈降汚泥を濃縮し脱水処
   理する汚泥の処理方法において、濃縮後の汚泥貯留槽の
   前段において曝気処理を行うかもしくは曝気槽を設けて
   曝気処理を行うことを特徴とする汚泥の処理方法。
2. 【請求項２】 前記汚泥貯留槽に曝気設備を設けること
   を特徴とする請求項１に記載の汚泥の処理方法。
3. 【請求項３】 前記汚泥貯留槽の曝気風量が懸濁固形物
   濃度（ＳＳ）に対して２０ｍ³ air ／kg−SS／日以上で
   あることを特徴とする請求項２に記載の汚泥の処理方
   法。