JPS59112900A

JPS59112900A - 有機性廃水の処理方法

Info

Publication number: JPS59112900A
Application number: JP57223024A
Authority: JP
Inventors: Soichiro Koike; 小池　壮一郎; Masami Kitagawa; 政美北川
Original assignee: Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1984-06-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、下水、し尿、産業廃液などリンを含有する有
機性廃水の水浄化および汚泥処理のプロセスに関するも
のである。

最近、南アフリカの研究者ニコルスらによって、生物学
的にリンを除去するいわゆる生物学゛的脱すン法が報告
されている。この方法は、第１図のようにＢＯＤ除去を
目的とした曝気槽６の前に嫌気性ゾーン（ａｎａｅｒｏ
ｂｉｃ　）　２’を設け、これに原水ａと後続する沈殿
池４からの返送汚泥ｄを流入せしめるという操作を行う
と、原水中のリンが微生物の生理作用によって効果的に
除去され、除去されたリンは、余剰汚泥として、水浄化
系外に排出されるというものである。

なお、第１図中１は最初沈殿池、７は重力式濃縮タンク
、８は脱水機、ｂは曝気槽流出液（活性汚泥混合液）、
ｃは放流水、ｅは余剰活性汚泥、ｆは最初沈殿池汚泥（
初沈汚泥）、ｇは有機高分子凝集剤、ｈは脱水ケーキ、
ｉは上澄水、ｊは脱水分離水である。

本発明者はこのニコルスらの研究の重要性に着眼し、追
試実験を行った結果法のような重大な矛盾に遭遇した。

すなわち、リンをとシこんだ余剰汚泥を処理するために
従来、下水処理場で一般に採用されている、余剰活性汚
泥を最初沈殿池汚泥と混合して重力式濃縮タンクによシ
濃縮し嫌気性消化後または嫌気性消化せずに脱水する方
法を、生物学的脱リンプロセスから発生する余剰活性汚
泥について検討したところ、各沈殿池よシ引き抜いた汚
泥を再び重力濃縮する過程で汚泥が嫌気的雰囲気に長時
間さらされるためリン酸が多量に余剰活性汚泥から吐き
出され、重力式濃縮タンクの上澄水に移行してしまうこ
とがわかった。つまり、せっかく生物学的脱リン法によ
って除去されたリンが再び上澄水に戻ってしまいこの上
澄水は再度最初沈殿池にリサイクルされるので、結局の
ところ水浄化系、汚泥処理系内でのリンの悪循環が発生
し、生物学的脱リン法を含む水浄化系でのリンの除去率
が悪化してしまうことが判明したのである。

一方、汚泥の濃縮工程における余剰活性汚泥からのリン
酸の吐出を防止するため、重力式濃縮タインの滞留時間
を短かくすると、汚泥の濃縮率が低下し後段の脱水工程
における汚泥処理量が増えて脱水機の能力が低下してし
まう。

本発明はとのような、根本的な矛盾を解決する有効な方
法を提供することを目的としたものである。

本発明は下水、産業廃液などリンを含む有機性廃水を返
送汚泥の添加のもとに行う生物学的脱リン工程を含む生
物処理法で水を浄化する方法におい′て、リンを多量に
摂取した活性汚泥のうち余剰汚泥を少なくとも加圧浮上
工程により水から分離・濃縮したものとなすと共に、該
濃縮された余剰活性汚泥を直ちに、有機高分子凝集剤（
以下、ポリマと言う）を添加して脱水すること、また、
下水処理においてはリンを摂取した生物を含まない最初
沈殿池汚泥は、上記余剰活性汚泥と混合することなく別
途に、濃縮したのち脱水処理することを特徴とする有機
性廃水の処理方法である。

即ち、本発明の重゛要な特徴は、生物学的脱リン工程を
含む生物処理プロセス（例えば第１図に示したニコルス
プロセス）から発生する余剰活性汚泥を生物処理水から
分離・濃縮する際に少なくとも加圧浮上法を用い、加圧
水よシ発生する酸素を含む微細な気泡を汚泥粒子に付着
させることによシ好気的な雰囲気で余剰活性汚泥を分離
・濃縮し、該濃縮余剰活性汚泥を短時間内にポリマ添加
下に脱水処理することによシ、濃縮及び脱水処理工程に
おける余剰活性汚泥からのリンの吐出を防止することに
ある。

さらに、最初沈殿池よシ発生する汚泥（以下、初沈汚泥
と呼ぶ）は、きわめて沈降性が良くまた活性汚泥生物を
含まないから、嫌気性にしてもリンを吐出しないので上
記余剰活性汚泥に混合することなく重力式濃縮タンクに
投入して濃縮し、別途に脱水処理を行う。

本発明の実施態様を下水処理場を例に取って第２図を参
照しつつ説明すると、流入下水の原水ａは最初沈殿池１
を通った後、嫌気性ゾーンの嫌気槽２に流入し、さらに
好気ゾーンの曝気槽６に流入する。曝気槽流出液すは、
浮上槽５の分離水（放流水）Ｃの一部を空気溶解装置６
に注入し圧力下で十分な空気を溶解させた圧力水（以下
、加圧水と呼ぶ）が混合されて、浮上槽５へ流入する。

加圧水からは酸素を含む微細な気泡が析出し、この気泡
は汚泥粒子に付着して汚泥粒子の見かけ比重を軽くして
汚泥粒子を浮上槽５の水面に浮上させる。このようにし
て浮上槽５に浮上した活性汚泥は微細気泡の浮力により
、沈殿法による濃縮に比べてきわめて短時間のうちに高
濃度に濃縮される。

該濃縮汚泥を浮上槽５上部に設置した掻取機で掻き取る
。該濃縮汚泥の大部分は返送汚泥ｄとして生物処理工程
へ戻され、残部が余剰活性汚泥ｅとなる。

従来の脱水方法では余剰活性汚泥を初沈汚泥と混合し脱
水するが、初沈汚泥と混合されることにより余剰活性汚
泥は嫌気性になって摂取したリンを吐出してしまうので
、脱水機の分離水中にリンが逃げてしまい再び生物処理
工程にリンが戻ってしまう。

本発明では、加圧浮上法で濃縮した余剰活性汚泥を初沈
汚泥と混合することなく、ポリマを添加し直ちに脱水機
８ａによシ脱水する（好ましくは６０分以内、これを超
えると余剰活性汚泥中のリンが溶出しはじめる）。即ち
、濃縮・脱水の工程で余剰活性汚泥を嫌気性雰囲気にさ
らすことなく処理するので、汚泥の分離水側にリンが溶
出せず、また、リン含有量の多い脱水ケーキを得ること
ができる。従って、処理工程全体のリン除去率が良くな
るとともに、脱水汚泥を緑農地へ還元する場合、リン含
率が高いので肥効性に優れた脱水ケーキが得られる。

初沈汚泥ｆは、別途重力式濃縮タンク７に投入し濃縮さ
れたのち脱水機８ｂで脱水される。初沈汚泥ｆはきわめ
て沈降性及び濃縮性が良いので濃縮汚泥の濃度は７〜１
０チに達し、きわめて脱水しゃすい汚泥が得られる。従
来のように混合汚泥を濃縮、脱水する場合に比べて初沈
汚泥ｆの脱水では脱水時に添加する薬品は非常に少なく
て良く、ケーキ含水率も著しく低い。また、初沈汚泥ｆ
は濃縮性が良いので嫌気性消化する場合には、汚泥濃度
が濃いために消化槽の容積は小さくて良く加温に必要な
熱量も少ないため、消化ガスの有効利用、例えばガス発
電やメタノール製造などが可能となる。

なお、第２図においてｋは圧縮空気であるが、その他の
符号の意味は第１図の説明において述べたとおシである
。

本発明によるもう一つの実施態様では、生物処理の最終
工程は従来通り沈殿法により活性汚泥と上澄水に分離し
、大部分の活性汚泥を生物処理工程へ返送するが残部の
余剰活性汚泥を加圧浮上法で濃縮し、前記と同様に脱水
処理する。この場合も初沈汚泥は前記と同様余剰活性汚
泥と混合されることなく別途、濃縮処理される。このプ
ロセスでは、生物処理の最終処理工程が沈殿法であるが
、生物学的脱リン工程で発生する活性汚泥は沈降速度が
速く、比較的短かい時間で上澄水と汚泥を分離すること
ができる。本発明者らの実験では、沈殿池における活性
汚泥の沈殿時間を６０分以内とすることでリンの吐出を
防ぐことができることが判明した。一方、このプロセス
は前記第２図例のように曝気槽流出液すを全量加圧浮上
するのに比べ余剰活性汚泥のみを加圧浮上すれば良いの
で、加圧浮上に要する動力費が割安なこと及び放流水Ｃ
中のＳＳ濃度が若干少ないことが利点である。

なお、本発明によれば、し尿の処理においても同様の効
果が得られる。

次に、本発明の実施例を示す。

実施例１団地下水を対象として第２図に示した本発明フローの実
験プラントによる実験を行った。

原水水質：　ＢＯＤ・・・・・・・・・・・・・・・１
５０〜２ｏｏｗ／ＬＴ−Ｐ　　・・・・・・・・・・・
・・・・　４〜６ダ／１Ｏ−Ｐ（オルトリン）・・・　
　　２〜　　３ダ／ｌ曝気槽：ＭＬＳＳ−・＝−２００
０〜３５００ｒｖ／を加圧浮」置：固形物負荷−８０〜
１２０　ｌｅｇ−Ｄｓ／ｒｒ？・ｄ気　　固　　比−１
０〜２５　１−ａｉｒ／ｋｇ−Ｄ８濃縮汚泥濃度・・・
　４．０〜５．５優放流水：　ＢＯＤ・・・・・・・・
・・・・・・・３〜ｉｓ　ｒｎ９／１Ｔ−Ｐ　　・・・
・・・・・・・・・・・・　０．３〜０．８ダ／２０−
Ｐ　　・・・・・・・・・・・・・・・　０．１〜　ｏ
　ｓ　ｎｐ／１上記実験で得られた余剰活性汚泥と初沈
汚泥をそれぞれ別々にベルトプレスで脱水試験した。な
お、余剰活性汚泥を脱水し終るまでの時間は（資）分で
あった。

余剰活性汚泥：原關濃度　・・・・・・・・・・・・　
４．５％（加圧浮上汚泥）カチオンポリマ注入率・・・　０．５チ対ＳＳ固形物処
理量　・・・・・・・・・１００　　ｋｇ　ｏｓ／ｍ＊
ｈケーキ含水率　・・・・・・・・・７８チケーキ中の
リン含量・・・　６０　〜／ｇ−ｖｓｓ分離水中の０−
Ｐ　　・・・・・・　ｏ、　ｓ　ｍｇ７を初　沈　汚　
泥：原汚泥濃度　・・・・・・・・・・・・　７　俤（
重力Ｍ汚泥）　　カチオンポリマ注入率・・・　０．５
９６対ＳＳ固形物処理量　・・・・・・・・・２５０ｋ
ｇ／ｍ−ｈケーキ含水率　・・・・・・・・・６５　チ
本発明は、生物学的脱リンプロセスより発生する活性汚
泥を、加圧浮上法で濃縮したのちポリマ添加下に迅速に
脱水処理するようにしたので、好気的雰囲気を保ったま
ま濃縮・脱水することかで奪、したがって濃縮・脱水工
程から生物処理工程へリンが戻ることを防止できるので
処理工程全体のリン除去率が著しく向上し、リン濃度の
少ない処理水が得られるほか、リンの含有量の多い余剰
活性汚泥ケーキが得られ、余剰活性汚泥は肥料として緑
農地に還元できるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法のフローシート、第２図は本発明の一実
施態様のフローシートである。１・・・最初沈殿池、２・・・嫌気槽、６・・・曝気槽
、４・・・沈殿池、５・・・浮上槽、６・・・空気溶解
装置、７・・−重力式濃縮タンク、８　、８ａ　、　８
ｂ・・・脱水機、ａ・・・原水、ｂ・・・曝気槽流出液
、Ｃ・・・放流水（分離水）、ｄ・・・返送汚泥、ｅ・
・・余剰活性汚泥、ｆ・・・初沈汚泥、ｇ・・・有機高
分子凝集剤、ｈ・・・脱水ケーキ、ｉ・・・上澄水、ｊ
・・・脱水分離水、ｋ・・・圧縮空気。特許出願人　荏原インフィルコ株式会社代理人弁理士　
千　　１）　　　　稔

Claims

【特許請求の範囲】１、リンを含む有機性廃水を、返送汚泥添加下で行う生
物学的脱リン工程を含む生物処理工程によシ処理する方
法において、該生物処理工程から流出する活性汚泥混合
液から前記返送汚泥を分離して得られる余剰活性汚泥を
、濃縮工程として少なくとも加圧浮上濃縮工程を経たも
のとなすと共に、該濃縮余剰活性汚泥を直ちに、有機高
分子凝集剤添加下に脱水処理することを特徴とする有機
性廃水の処理方法。２、前記生物処理工程から流出する活性汚泥混合液の全
量を前記加圧浮上濃縮工程によシ処理し、得られる濃縮
汚泥の一部を前記濃縮余剰活性汚泥となし、これを直ち
に前記脱水処理工程により処理する特許請求の範囲第１
項記載の方法。五　前記生物処理工程から流出する活性汚泥混合液の全
量を沈殿濃縮工程により処理し、得られる濃縮汚泥の一
部を加圧浮上濃縮工程によシ更に濃縮して前記余剰活性
汚泥となし、とれを直ちに前記脱水処理工程により処理
する特許請求の範囲第１項記載の方法。４、前記加圧浮上濃縮処理された余剰活性汚泥を６０分
以内に脱水処理する特許請求の範囲第２項又は第３項記
載の方法。５、前記有機性廃水を予め最初沈殿池で処理する場合に
は、該最初沈殿池汚泥を前記余剰活性汚泥と混合するこ
となく、濃縮したのち脱水処理する特許請求の範囲第１
項記載の方法。