JPH1133590A

JPH1133590A - し尿廃水の処理装置

Info

Publication number: JPH1133590A
Application number: JP20724497A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yano; 仁矢野; Hiroshi Irie; 浩史入江
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】浄化槽汚泥対策を十分可能にするのみならず、
し尿廃水中のｓｓの減量化を図ると共に生物処理の更な
る安定化を図ることができるし尿廃水の処理装置を提供
すること。【解決手段】本発明は少なくとも浄化槽汚泥と生し尿を
含むし尿廃水を導入して夾雑物を除去する前処理手段
１，２と、該前処理手段１，２で処理されたし尿廃水の
内少なくとも浄化槽汚泥にシリカ成分を含む添加剤を添
加して処理を行う添加部３と、前記添加部３で処理され
たし尿廃水及び該添加部３を経ないし尿廃水を導入して
酸化処理する前反応手段５と、該前反応手段５で処理さ
れた廃水を硝化脱窒処理する反応手段６と、該反応手段
６から送られる懸濁液を固液分離する固液分離手段７と
を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生し尿及び浄化槽
汚泥を含むし尿廃水を処理する装置に関し、詳しくはし
尿廃水中の懸濁性浮遊物質（以下、「ｓｓ」という）の
減量化を図り、浄化槽汚泥の性状の安定化をはかると共
に汚濁物質の分解を促進することができるし尿廃水の処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、し尿廃水は夾雑物の含有量が多
く、また有機物濃度が高く、更に水量もかなりバラツキ
があり負荷変動が大きい特性がある。

【０００３】従来、かかる特性を有するし尿廃水の一般
的な処理方法としては、前処理工程で夾雑物を除去し、
その後生物的な処理（硝化脱窒処理）を施し、必要によ
り高度処理も施して放流又は再利用する方法が知られて
いる。

【０００４】例えば、特開昭６１−１４６３９７号公報
には、し尿や浄化槽汚泥を受入槽に受け入れて沈砂処理
を行い、粗目スクリーンと微細目スクリーンで夾雑物を
除去した後、硝化脱窒処理を行い、限外濾過膜によって
固液分離し、活性炭による脱色高度処理を行う方法が開
示されている。

【０００５】しかるに、近年、都市遠方地域において
も、都市化の波により、家庭トイレの水洗化のために、
汲み取りし尿（生し尿）の量が減少し、それに変わって
農業用集落廃水処理施設を代表とする合併浄化槽汚泥の
量が急増している。

【０００６】し尿処理施設においては、生し尿と浄化槽
汚泥を処理することが義務づけられているが、浄化槽汚
泥は性状が安定していないという特性、あるいは汚水処
理方法によって生物の優先種が異なるという特性がある
ため、安定した処理が困難となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６１−１４６３
９７号公報に記載の方法は、し尿廃水中のｓｓの減量化
を図り、硝化脱窒が可能な画期的な処理法であるが、浄
化槽汚泥対策が十分とは言えず、このため生物処理の安
定化等において解決すべき課題が残されていた。そこ
で、本発明者は、前処理手段によって夾雑物を除去した
後、生物処理手段に至る過程で、酸化処理（好気性処
理）を行う前反応手段を設ける技術を開発し先に提案し
た。かかる先提案技術によって、浄化槽汚泥対策を十分
可能にし、生物処理の安定化を図ることができるように
なった。

【０００８】本発明者は更に検討を重ね、浄化槽汚泥内
の菌種に着目し、シリカ成分を含む添加剤を用いること
により、ｓｓの凝集のみならず、処理系に通性嫌気性菌
が優先種を占める環境を形成してやることができるよう
になり、その結果浄化槽汚泥内の腐敗菌や絶対嫌気性菌
が存在し得なくなり、そのことにより生物処理の安定化
を更に向上させることを見い出した。

【０００９】そこで、本発明は、浄化槽汚泥対策を十分
可能にするのみならず、し尿廃水中のｓｓの減量化を図
ると共に生物処理の更なる安定化を図ることができるし
尿廃水の処理装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明に係るし尿廃水の処理装置は、少なくとも浄化槽汚泥
と生し尿を含むし尿廃水を導入して夾雑物を除去する前
処理手段と、該前処理手段で処理されたし尿廃水の内少
なくとも浄化槽汚泥にシリカ成分を含む添加剤を添加す
る添加部と、前記添加部で処理されたし尿廃水及び該添
加部を経ないし尿廃水を導入して酸化処理する前反応手
段と、該前反応手段で処理された廃水を硝化脱窒処理す
る反応手段と、該反応手段から送られる懸濁液を固液分
離する固液分離手段とを有することを特徴とする。

【００１１】また本発明の好ましい態様としては、固液
分離手段が膜分離手段であることである。

【００１２】更に本発明の他の好ましい態様としては、
前記シリカ成分を含む添加剤が、 (1) シリカ成分とマグネシウム成分を含む無機塩の溶解
液であること (2) シリカの複合結晶鉱物・非結晶鉱物からなるシリカ
系原料から得られるシリカ系凝集液であること (3) 腐植物を主体とする土壌成形体であることである。

【００１３】また本発明の他の好ましい態様としては、
前記前反応手段が、廃水を連続的に導入した場合の水量
に対する滞留時間が１日以上３日以内の容量を有する前
反応槽と、該前反応槽から廃水を外部に取り出して該前
反応槽に戻す循環ポンプと、循環ライン中にエアーを混
入するミキシング部とによって少なくとも構成されるこ
とである。

【００１４】更に本発明の他の好ましい態様としては、
前記前反応手段が、廃水を連続的に導入した場合の水量
に対する滞留時間が１日以上３日以内の容量を有する前
反応槽と、該前反応槽内に設けられた散気管とによって
少なくとも構成されることである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
図面に基づいて説明する。

【００１６】本発明の処理対象となるし尿廃水は、少な
くとも生し尿と浄化槽汚泥を含み、浄化槽汚泥には、合
併浄化槽汚泥を含むことができる。また本発明におい
て、浄化槽汚泥又は生し尿からなるし尿廃水には雑廃水
等を含むことができる。

【００１７】図１は本発明の処理装置例を示すブロック
図であり、同図において、１は浄化槽汚泥を導入して夾
雑物を除去する第１前処理手段であり、２は生し尿を導
入して夾雑物を除去する第２前処理手段である。

【００１８】第１及び第２前処理手段１、２は、砂、
石、紙、繊維、ゴム製品、髪の毛、その他ゴミ等の夾雑
物を除去する手段であり、種々の手段を採り得る。

【００１９】第１及び第２前処理手段１、２は別々に設
けてもよいが、１つを共用することもできる。

【００２０】３はシリカ成分を含む添加剤を添加して処
理を行う添加部であり、ここで処理を行うというのは、
添加剤による凝集処理と分離処理を含むが、更に生物相
を有用細菌（バチルス属細菌）が優先種を占める環境の
形成も含む。

【００２１】シリカ成分を含む添加剤は添加設備４から
添加・供給される。

【００２２】該添加部３に導入される廃水は前処理手段
で処理されたし尿廃水の内、浄化槽汚泥だけでもよい
が、浄化槽汚泥と生し尿の混合液でもよい。浄化槽汚泥
だけを添加部３に導入する場合には生し尿は図１の破線
で示すように直接前反応手段５に移送される。

【００２３】図２には、生し尿と浄化槽汚泥の受入から
添加剤添加に至るプロセスに用いられる装置の好ましい
フローが示されている。同図において、浄化槽汚泥と生
し尿は別々に図示しないバキューム車によって一次スク
リーン101 に受け入れられる。一次スクリーン101 では
バキューム車の押し出し加圧力を利用し、加圧下で夾雑
物を分離し、生し尿と浄化槽汚泥は別々に受入槽102、10
3 に受け入れられる。受入槽102、103 からポンプ104、10
5 を介して添加部に送られる。添加部としては、図示の
ように例えばラインミキサー301 が用いられる。添加設
備４はタンク401 とポンプ402 によって構成されてい
る。

【００２４】本発明では添加部３において添加剤が添加
され、凝集した汚泥は分離手段の一例であるデカンター
302 を用いて分離されることが好ましい。

【００２５】なお添加剤を添加する際に、ラインミキサ
ー301 を別に設けずに、受入槽102、103 に直接添加して
もよい。

【００２６】デカンター302 で夾雑物が分離された廃水
は、生し尿貯留槽303 と浄化槽汚泥貯留槽304 に各々受
け入れられる。

【００２７】一方、一次スクリーン101 で分離された夾
雑物は、ドラムスクリーン106 に送られ、スクリュープ
レス107 で脱水され、分離液は受入槽103 に送られる。
スクリュープレス107 で分離されたし渣は別途処理され
る。

【００２８】本発明において、シリカ成分を含む添加剤
としては、第１に、シリカ成分とマグネシウム成分を含
む無機塩の溶解液を用いることができる。例えば珪酸塩
とマグネシウム塩の混合溶液を用いることもできる。

【００２９】またシリカ成分を含む添加剤としては、第
２に、シリカの複合結晶鉱物・非結晶鉱物からなるシリ
カ系原料から得られるシリカ系凝集液を用いることも好
ましい。かかるシリカ系凝集液は、高炉スラグ等を還元
酸あるいは中性酸、好ましくは希硫酸に溶解する方法が
ある。溶解方法の具体例としては、特許第２５５８５９
１号に記載の方法が挙げられる。またシリカ成分を含む
添加剤として、シリカ成分を含む結晶鉱物である例えば
商品名「フヨーミネラル」等を用いることもできる。

【００３０】更にシリカ成分を含む添加剤としては、第
３に、腐植物を主体とする土壌成形体を用いることもで
きる。

【００３１】シリカ成分を含む添加剤の添加量は、生し
尿及び浄化槽汚泥の混合液に対してシリカとして１．０
〜２００ｍｇ／ｌの範囲が好ましい。

【００３２】シリカ成分を含む添加剤には、シリカ（Si
O2）、カルシウム、マグネシウム、アルミニウムを主成
分として含み、これらの成分は生し尿や浄化槽汚泥等の
凝集や有用細菌の優先化に寄与する。

【００３３】添加剤は、シリカ以外に無機ミネラル成分
（カルシウム、マグネシウム、アルミニウム等）を含む
ことができる。

【００３４】添加剤中のシリカ成分は生し尿や浄化槽汚
泥の凝集に寄与するが、凝集に寄与する成分量は含量の
全量ではないので、シリカ系添加剤成分はデカンター30
2 を通過して生し尿貯留槽303 と浄化槽汚泥貯留槽304
に送られる。

【００３５】生し尿貯留槽303 と浄化槽汚泥貯留槽304
から各々一定量づつポンプ305、306を介して次の前反応
手段５に送液される。

【００３６】前反応手段５は添加部３で処理されたし尿
廃水を酸化処理（必要により好気性処理とも言う）する
ものであり、具体的には、前反応によってし尿廃水中に
含まれる有機物を酸化分解して液粘性を低下し、固液分
離性を向上させる。また前反応によって高分子有機物を
酸化分解して悪臭を抑制する。更に前反応によって好気
性菌又は通性嫌気性菌の１種又は２種以上が優先種を占
める環境にし、浄化槽汚泥の嫌気化を抑制し、性状を安
定化させる。

【００３７】かかる好気性処理を実施する前反応手段と
しては、図３に示すように、前反応槽501 を設け、該前
反応槽501 から循環ポンプ502 でし尿廃水を外部に引き
抜き、再度該前反応槽501 に戻す過程にエアーミキシン
グ部503 を設けることにより、循環ライン中にエアーを
混入し、前反応槽内のし尿廃水中にエアーを混入する方
法が好ましい例として挙げられる。

【００３８】また図示しないが、前反応槽内に散気管を
設け、該散気管にエアーを供給し、前反応槽内のし尿廃
水中にエアーを混入する方法も好ましい。

【００３９】本発明において、かかる好気性処理を行う
ことにより、し尿廃水中の絶対嫌気性菌や腐敗菌が生息
し得ない環境になり、後続の処理である生物処理や膜処
理が安定化する。

【００４０】通常、し尿廃水には腐敗菌や絶対嫌気性菌
が多数生息しており、いわゆる腐った状態にあることが
多く、かかる菌体が優先種を占めたし尿廃水を導入し
て、生物反応（硝化脱窒処理を含む）を行うと、生物反
応槽内の活性汚泥が濃度上昇して行くに従い、粘性を増
す傾向が多くなる。粘性が増大した活性汚泥は、濃度コ
ントロールが難しく、エアーを吹き込んでもエアーが溶
解せず、有効に利用されない。このため生物処理が安定
せず、有機物の除去のみならず硝化脱窒も不完全にな
り、処理の安定化に欠ける問題を引き起こしていた。ま
たかかる生物処理の不安定化にみならず、膜処理でも膜
面に付着した汚泥を簡単に洗浄できず、膜フラックスが
低下し、安定した膜処理の継続ができなくなる問題を引
き起こし、膜処理の安定化という点でも問題があった。

【００４１】本発明者は前反応槽内の生物相に着目し、
し尿廃水中に含まれる菌体類が通性嫌気性又は好気性の
菌体の１種又は２種以上が優先種を占める環境を作って
やるによって、後続の生物処理が安定化するのみならず
膜処理も安定化することを見いだした。

【００４２】更に本発明者はシリカ成分を含む添加剤を
用いた処理手段を前反応手段の前に設けることにより、
ｓｓの負荷を抑制できるのみならず、シリカ成分が通性
嫌気性又は好気性の菌体の１種又は２種以上が優先種を
占める環境を早急に作る上で、非常に効果的であること
を見いだし本発明に至ったものである。

【００４３】更に添加剤として、上述したシリカ系添加
剤を用いた場合には、油分の除去性に優れるため、油が
混入される合併浄化槽汚泥に対しても効果的である。

【００４４】本発明においては、前反応槽の槽容量を、
し尿廃水を連続的に導入した場合の水量に対する滞留時
間が１日以上３日以内の容量とすることが好ましい。１
日以上あればし尿廃水の負荷変動を抑えるのみならず、
し尿廃水中に含まれる菌体類が通性嫌気性又は好気性の
菌体の１種又は２種以上が優先種を占める環境を作って
やることができるからである。あまり容量を大きくし過
ぎるとコスト増を招くので３日以内が好ましい。

【００４５】前述の前反応手段５に後続する反応手段６
は主として硝化脱窒処理槽によって構成され、硝化脱窒
処理槽の構成は特に限定されない。

【００４６】本発明においては、前述の前反応手段５の
存在によって、硝化脱窒処理槽において、生物相が安定
し、粘性の上昇を招くことはなく、安定した処理が可能
となる。

【００４７】７は固液分離手段であり、好ましくは膜分
離手段が用いられる。該膜分離手段は反応手段６から送
られる懸濁液（活性汚泥）を固液分離する手段であり、
前述の前反応手段５の存在によって、硝化脱窒処理槽の
処理が安定したことにより、膜の目詰まりも減少し、洗
浄による膜フラックスの回復効果も安定し、膜処理の安
定化を図ることが可能となる。

【００４８】膜分離手段に用いられる膜の種類は、限外
濾過膜、精密濾過膜、逆浸透膜等のいずれでもよく、そ
の使用方法は槽内設置式（いわゆる液中膜式等）でも槽
外設置式でもよい。また膜の形式は平膜や管状等のいず
れでもよい。

【００４９】膜分離手段により活性汚泥は透過液と濃縮
汚泥に分離されるが、濃縮汚泥は反応手段６に返送され
る。

【００５０】膜分離手段により活性汚泥は透過液と濃縮
汚泥に分離されるが、濃縮汚泥は反応手段６に返送さ
れ、その一部は余剰汚泥として濃縮され又はそのまま、
脱水機１１に送られ、脱水後、コンポスト肥料等として
有効利用される。

【００５１】なお、脱水機１１で分離された分離液は反
応手段６に返送され再処理される。膜分離手段により分
離された透過液は、更に必要により高度処理される。例
えば図示のような脱リン処理手段８を経て、固液分離手
段９を介して、活性炭処理手段１０において主として脱
色処理され、処理水は再利用されるか又は放流される。

【００５２】脱リン処理手段８においては、塩化鉄やポ
リ鉄系添加剤が添加され、透過液中のリン成分が凝集処
理され、固液分離手段９において、分離除去される。固
液分離手段９としては、膜処理を用いてもよいし、重力
沈降式の沈降槽を用いてもよいが、好ましくは自動制御
運転が可能な膜処理である。膜処理に用いられる膜とし
ては、前述のものと同様でよい。

【００５３】

【実施例】本発明の実施例について説明する。かかる実
施例によって本発明が限定されるものではない。

【００５４】実施例１使用した添加剤本実施例では以下の組成のシリカ系添加剤を用いた。

【００５５】SiO2 10,000〜12,000ppm Al2O3 1,500 〜2,500ppm CaO 500 〜1,000ppm MgO 500 〜1,200ppm 但し、上記添加剤中の溶解シリカ中のモノマーシリカは
80％以上占めていた。添加剤の添加実験生し尿（平均１２ｔ／Ｄ）と浄化槽汚泥（平均１９ｔ／
Ｄ）とからなるし尿廃水（平均３１ｔ／Ｄ）を図１に示
す装置に受け入れ、図２に示す装置を用いて前処理し
た。但し、図２に示すラインミキサーは使用しなかっ
た。

【００５６】生し尿と浄化槽汚泥を別々に一次スクリー
ンに受け入れて処理し、別々の受入槽に各々受け入れ
た。

【００５７】実験１：浄化槽汚泥受入槽に合併浄化槽汚
泥を混入し、その受入槽にシリカ系添加剤を合併浄化槽
汚泥量に対して１％添加し、ノルマルヘキサン（ｎ−Ｈ
ｅｘ）の挙動を調べた。

【００５８】実験２：浄化槽汚泥受入槽にシリカ系添加
剤を浄化槽汚泥量に対して１％添加した。

【００５９】実験結果実験１実験１では合併浄化槽汚泥中に含まれるノルマルヘキサ
ン（ｎ−Ｈｅｘ）の挙動を調べた。

【００６０】合併浄化槽汚泥中のｎ−Ｈｅｘ：５１ｐｐｍシリカ系添加剤添加後のｎ−Ｈｅｘ：４１ｐｐｍデカンター分離後のｎ−Ｈｅｘ：１４ｐｐｍ除去率：７２．５％以上の実験結果より、シリカ系添加剤の添加により、ｎ
−Ｈｅｘが除去されていることがわかる。生物処理に好
ましくない影響を与えるｎ−Ｈｅｘが除去されているの
で、後段の生物処理にとって好ましいことがわかる。

【００６１】実験２実験２では浄化槽汚泥受入槽にシリカ系添加剤を添加
し、前反応槽が後段の生物処理に好ましい影響を与える
効果が、シリカ系添加剤を添加しない場合と比べ向上し
たか否かを調べた。

【００６２】最初の反応槽内に存在する菌体について位
相差顕微鏡で確認したところ、シリカ系添加剤を添加せ
ず前反応槽を設けた場合と、シリカ系添加剤を添加して
前反応槽を設けた場合を比較すると、菌体中に優先的に
存在するバチルス菌体の濃度上昇が認められた。

【００６３】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、浄化槽汚
泥対策を十分可能にするのみならず、し尿廃水中のｓｓ
の減量化を図ると共に生物処理の更なる安定化を図るこ
とができるし尿廃水の処理装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理装置例を示すブロック図

【図２】前処理及び凝集処理手段の一例を示すフロー図

【図３】前反応槽の一例を示す説明図

【符号の説明】

１：第１前処理手段２：第２前処理手段３：添加部４：添加剤添加設備５：前反応手段６：反応手段７：固液分離手段８：脱リン処理手段９：固液分離手段１０：活性炭処理手段１１：脱水機

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０２Ｆ 9/00 ５０２Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも浄化槽汚泥と生し尿を含むし尿
廃水を導入して夾雑物を除去する前処理手段と、該前処
理手段で処理されたし尿廃水の内少なくとも浄化槽汚泥
にシリカ成分を含む添加剤を添加して処理を行う添加部
と、前記添加部で処理されたし尿廃水及び該添加部を経
ないし尿廃水を導入して酸化処理する前反応手段と、該
前反応手段で処理された廃水を硝化脱窒処理する反応手
段と、該反応手段から送られる懸濁液を固液分離する固
液分離手段とを有することを特徴とするし尿廃水の処理
装置。
【請求項２】固液分離手段が膜分離手段であることを特
徴とする請求項１又は２記載のし尿廃水の処理装置。
【請求項３】前記シリカ成分を含む添加剤が、シリカ成
分とマグネシウム成分を含む無機塩の溶解液であること
を特徴とする請求項１又は２記載のし尿廃水の処理装
置。
【請求項４】前記シリカ成分を含む添加剤が、シリカの
複合結晶鉱物・非結晶鉱物からなるシリカ系原料から得
られるシリカ系凝集液であることを特徴とする請求項１
又は２記載のし尿廃水の処理装置。
【請求項５】前記シリカ成分を含む添加剤が、腐植物を
主体とする土壌成形体であることを特徴とする請求項１
又は２記載のし尿廃水の処理装置。
【請求項６】前記前反応手段が、廃水を連続的に導入し
た場合の水量に対する滞留時間が１日以上３日以内の容
量を有する前反応槽と、該前反応槽から廃水を外部に取
り出して該前反応槽に戻す循環ポンプと、循環ライン中
にエアーを混入するミキシング部とによって少なくとも
構成されることを特徴とする請求項１、２、３、４又は
５記載のし尿廃水の処理装置。
【請求項７】前記前反応手段が、廃水を連続的に導入し
た場合の水量に対する滞留時間が１日以上３日以内の容
量を有する前反応槽と、該前反応槽内に設けられた散気
管とによって少なくとも構成されることを特徴とする請
求項１、２、３、４又は５記載のし尿廃水の処理装置。