JPH11510090A - 余剰活性汚泥の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、生活排水および工業排水の生物学的浄化の際に形成される沈降物の処理方法に関するものであり、様々な産業領域、特に紙パルプ製造の領域において使用され得る。前濃縮された余剰活性汚泥は、硫酸塩パルプ製造における緑液カセイ化工程で得られる白粘液で攪拌しながら処理される。白粘液は、余剰活性汚泥に対する体積比１：５〜１０で使用される。次に、そのようにして処理された汚泥は、好ましくは７５〜１０４℃の間の温度で濾過によって脱水される。この脱水された沈降物は乾燥されて焼却される。そのようにして得られた灰残渣並びに浄化されたアルカリ性水解物は、硫酸塩パルプ製造の製造プロセスにおいて使用される。余剰活性汚泥を処理する本発明方法は、高価な化学薬品の使用を回避して、濾過プロセスの強化ができ、汚泥を処理する際に得られる生成物の完全な利用ができ、しかも硫酸塩パルプ製造の廃物である白粘液の利用ができ、これによりこの方法は製造方法および製造技術の簡略化、並びに材料コストの顕著な減少を伴うものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】 余剰活性汚泥の処理方法 技術分野 本発明は、生活排水や工業排水の生物学的浄化の際に形成される沈降物を処理 するための方法に関するものであり、様々な産業領域、特に紙パルプ製造に関す る産業領域において使用され得る。 技術背景 特殊な試薬で余剰活性汚泥を処理し、その後それを濾過又は沈降によって水と 濃縮沈降物に分離する余剰活性汚泥処理方法が知られている。通常、塩化鉄（II I）及び石灰乳の水性溶液（参照、O.I.Yakovlevら、「下水処理」、「Lesnaya P romyshlennost」、モスクワ、１９７５年、pp．４０〜４３）、並びに種々のア ンモニウム塩（参照、米国特許Ｎｏ．４２４０９０４、国際分類Ｃ０２Ｆ１１／ １４、１９８０年）および有機化合物（参照、ソ連邦発明者証Ｎｏ．８２７４２ ４、国際分類Ｃ０２Ｆ１１／１４、１９８１年）が、この目的のために使用され ている。 また、チョーク（白亜）、セッコウ（参照、上記のソ連邦発明者証Ｎｏ．８２ ７４２４）などの無機化合物、またはアクリルアミドとメタクリル酸誘導体の共 重合体などの高分子有機化合物（参照、英国特許明細書Ｎｏ．１４６６１８５、 国際分類Ｃ０２Ｃ３／００、１９７７年）のような濾過補助剤を使用して濾過し て水と濃縮沈降物に分離することによる余剰活性汚泥処理方法も知られている。 上記方法の主な欠点は、高価な化学試薬、特に全く再生できない試薬を使用す る点である。 最も関連性のある従来技術には、試薬による処理工程を回避して、前沈降した 後に濾過する工程からなる余剰活性汚泥処理方法が記載されている。余剰活性汚 泥を脱水することによって形成される沈降物は、濾紙の上で水性アルカリ溶液ま たは硫酸塩白液(white sulfate liquor)で処理される。この場合、余剰活性汚泥 の高濃度アルカリ性溶液が得られ、そしてそれを蒸発脱水して焼却に供される（ 参照、ソ連邦発明者証Ｎｏ．１０３８２８７、国際分類Ｃ０２Ｆ１１／１４、１ ９８３年）。 公知方法の主な欠点は、濾過によって沈降物を脱水するためのプロセスの低効 率性と処理時間の長さにあり、このようなことは、水を堅固に保有し、特に高い 耐濾過性を持つ前記沈降物の不都合な構造によって引き起こされる。さらに、公 知方法は、高価なアルカリ性試薬の使用を必要とする（参照、Yu.N.Nelepin、「 硫酸塩パルプ製造」、「Lesnaya Promyshlennost」、モスクワ、１９９０年、ｐ ．５３１）。 本発明の要約 本発明は、従来技術で認められる上記課題を解決するためになされたものであ り、高価な化学試薬の使用を回避して、濾過による沈降物脱水プロセスを強化で き、得られる生成物（浄化されたアルカリ性水解物および灰残渣）を完全に利用 でき、しかも最少コストで硫酸塩パルプ製造の廃物を利用できる余剰活性汚泥の 新規な処理方法を提供することにある。 上述の技術課題は、前濃縮された余剰活性汚泥を、硫酸塩パルプの製造工程に おける緑液カセイ化工程で得られる白粘液(white slime)で、体積比が白粘液： 余剰活性汚泥＝１：５〜１０となるようにして攪拌して処理する本発明に従って 達成され、その後、本発明は濾過による脱水、その脱水沈降物の乾燥および焼却 へと引きつがれる。 本発明による方法は、前脱水された余剰活性汚泥を、硫酸塩パルプの製造プロ セスにおける緑液カセイ化工程で得られる白粘液で、体積比が白粘液：余剰活性 汚泥＝１：５〜１０となるように攪拌して処理する工程を備えている点で公知方 法と相違する。 余剰活性汚泥を処理する本発明方法で使用される白粘液は硫酸塩パルプ製造の 廃物であり、これは１．２５〜１．３５kg／cub.dmの密度および次の化学組成（ 重量％）を有する黒い懸濁液である。 ＣａＣＯ₃ … ３８．５０ ＮａＯＨ … ３．３０ Ｎａ₂Ｓ … １．４８ Ｎａ₂ＣＯ₃ … １．８５ Ｈ₂Ｏ … ５１．８５ 他の成分 … ３．０２ 硫酸塩パルププロセス中の廃物黒液の再生では、その主成分である炭酸ナトリ ウムを有する融合ケーク（fusion cake:廃物黒液の鉱物成分）が形成されること は周知である。そして、この融合ケークは溶解され、そこで形成される緑液が酸 化カルシウムを添加することによってカセイ化して、強白液(strong white liqu ir)と炭酸カルシウム沈澱物が得られる。これが白粘液である。通常、白粘液の その後利用は、特殊な化学試薬を使用して淡水での洗浄を繰り返す必要がある（ ソ連邦発明者証Ｎｏ．８２７４２４、国際分類Ｃ０２Ｆ１１／１４、１９８１年 ）。淡水及び高価な有機化合物の使用の必要性は、本質的にプロセスを複雑化し てコストアップを引き起こす。 本発明方法による白粘液の使用は、一度に二つの問題を解決できる。一つは、 余剰活性汚泥処理プロセスを強化してコストを下げることであり、もう一つは、 白粘液を利用することでプロセスを著しく簡易化してコストを下げることである 。 アルカリ残渣を含む白粘液を使用して沈殿物を前沈降する際に濃縮された余剰 活性汚泥を処理するための方法は、実際にはアミノ酸の塩、アミノアルコール、 および多数のタンパク質誘導体を形成する汚泥（乾燥残渣で８３％以上含む）の 生物学的部分の完全なアルカリ加水分解を伴う。また、白粘液の主成分を構成す る炭酸カルシウムは、完全に攪拌すると、余剰活性汚泥中に乾燥基準で１７重量 ％までの量で存在する溶解していない大きな繊維や固体粒子間に不規則に分配さ れる。これにより通常の状態では（すなわち、特殊な試薬で処理しない場合には ）堅固に水を保有し、特に高い耐濾過性を有する余剰活性汚泥沈降物の不都合な 構造は変化する。余剰活性汚泥中の固体粒子と大きな繊維は、炭酸カルシウムの 粒子と結合し、固体相の形成とともに水を放出し、これにより濾過によって水性 相から容易に分離されるようになる。このように本発明方法によると硫酸塩パル プ製造の廃物である白粘液は、一方では高価なアルカリ性試薬の代用となり、他 方では濾過補助剤の役割を果たす。 本発明は、次のようにして実施される。 余剰活性汚泥は、放射状または垂直状の槽内(radial or vertical pond)で前 濃縮を受ける。より好ましくは、濃縮は１３〜４０ｇ／ｌの余剰活性汚泥濃度と なるまで行われる。濃縮と同時にこの余剰活性汚泥は、攪拌しながら白粘液で処 理するためのミキサーに供給される。白粘液は過剰活性汚泥に対する体積比が１ ：５〜１０となるようにして使用され、これによりその次の濾過工程は最高効率 で実行できる。上記よりも少量の白粘液で汚泥を処理すると、濾過速度は著しく 減少する。要求されるこの比率を越える量の白粘液を使用することは、技術目的 にとって好ましくない。より好ましくは、攪拌は７５〜１０４℃の間の温度で実 施される。また、室温までの低温度でも実施され得るが、この場合、処理プロセ スはより長くなる。処理は、余剰活性汚泥の生物学的部分が完全に溶解するまで 行われる。その時得られる混合物は、アルカリ性水解物、余剰活性汚泥中に存在 する不溶の繊維と固形粒子、並びに攪拌により汚泥沈降物の粒子間に不均一に分 配された炭酸カルシウムを含んでおり、この混合物は吸引フィルターまたは圧縮 フィルターに供給されて脱水される。濾過で得られた浄化アルカリ性水解物は、 その後の処理なしに硫酸塩パルプ製造の製造サイクルの試薬再生工程で使用され 得る。フィルター表面に形成された脱水沈澱物は、容易にフィルター表面から除 去され、そして乾燥ドラム内で熱乾燥されて利用プラント炉内における焼却に供 される。酸化カルシウムを含む灰残渣は、硫酸塩パルプ製造の製造サイクルにお ける緑液カセイ化工程で使用される。 本発明の最良実施形態 放射状槽で沈降した後、３０ｇ／ｌの濃度を有する余剰活性汚泥の水性懸濁液 ５ｌに対して、0.75ｌの懸濁白粘液が添加されて、９５℃で１５分間完全に攪拌 される。そのようにして得られた混合物は吸引フィルターに供給されて、その沈 降物の脱水を行う。この場合、濾過速度は４０ｌ／sq.m／min とされる。浄化さ れたアルカリ性水解物は、硫酸塩パルプ製造の製造サイクルにおいて使用される 。フィルター表面に形成された脱水沈澱物は除去され、８５０℃での熱乾燥を行 い、そして焼却される。得られた灰残渣は、緑液カセイ化工程に供される。 産業上利用分野 余剰活性汚泥を処理する本発明方法は、高価な化学試薬の使用を回避して（硫 酸塩パルプ製造の廃物を使用して）濾過工程の強化ができ、汚泥（灰残渣および 浄化されたアルカリ性水解物）を処理する際に得られる生成物の完全な利用がで き、さらには、硫酸塩パルプ製造の廃物である白粘液の利用ができるものであり 、これにより製造方法および製造技術の簡略化、並びに材料コストの顕著な減少 を伴うものとなる。比較すると、公知方法による濾過速度は、４ｌ／sq.m／min である。また、本発明方法による脱水プロセス時間の減少は、それを実施するた めに消費されるエネルギーの減少に繋がる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ )，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ ，ＶＮ (72)発明者 グルジニン，ブラジミル パブロビッチ ロシア連邦、163046 アルハンゲリスク、 ペーエル アボドノイ カナル、71−141

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．余剰活性汚泥を前濃縮し、濾過によって脱水し、前記脱水された沈降物を乾 燥して焼却する余剰活性汚泥の処理方法であって、濾過工程の前に、前濃縮され た余剰活性汚泥が、硫酸塩パルプ製造のプロセスにおける緑液カセイ化工程で得 られた白粘液で、体積比が白粘液：余剰活性汚泥＝１：５〜１０となるようにし て攪拌して処理されることを特徴とする処理方法。 ２．前記濃縮は前記余剰活性汚泥の濃度が１３〜４０ｇ／ｌになるまで実施され ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．前記白粘液の処理が７５〜１０４℃の間の温度で実施されることを特徴とす る請求項１又は請求項２に記載の方法。