JPS6044095A - 有機性廃液の処理方法 - Google Patents

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、家庭下水ないし、産業廃液、それに類する有
機性廃液などの有機物とリンを含む廃液の処理法に関す
るもので、特に嫌気−好気活性汚泥法と言われる生物脱
リン技術の改良に関するものである。

一般に、嫌気−好気活性汚泥法とは、従来の活性汚泥法
施設における曝気槽の原液流入端を溶存酸素（ＤＯ）も
硝酸根あるいは亜硝酸根（ＮＯｘ　）も実質的に存在し
ない嫌気性状態の帯域（以下これを嫌気槽という）にし
、とこで被処理液と返送汚泥を混合し、しかるのちにこ
の混合液を後段の曝気された帯域（以下これを好気槽と
いう）に導いて曝気処理し、さらに沈殿池で固液分離を
はかる技術である。このような特徴のある嫌気−好気活
性汚泥法の工程構成では、標準活性汚泥法で生成される
活性汚泥よりもリン摂取能力の高い活性汚泥が生成され
、ＢＯＤ、８８などの汚濁物の除去と同時に原液中に存
在する溶解性リンの大部分を活性汚泥に吸収せしめるこ
とができる。

このような嫌気−好気活性汚泥法で生成される活性汚泥
は、標準的な活性汚泥法で生成される汚泥よシもリン含
有率が高く、嫌気状態におかれた場合には汚泥中からリ
ンが再放出され、余剰汚泥の濃縮脱水工程で生ずる分離
液中に高濃度のリンが含有されることになる。したがっ
て、この分離液の処理も必要となり、該処理系の流入端
に返送され、被処理液とともに処理される。しかしなが
ら、この分離液を返送することは該処理系の流入リン負
荷量の増大を来たし、嫌気−好気活性汚泥法におけるリ
ン除去性能を低下させたり、不安定なものにするので問
題があった。

本発明は、これら従来の嫌気−好気活性汚泥法の欠点を
排除し、処理系のリン負荷量の増大を防止し、リン除去
を常に安定して行わしめる方法を提供することを目的と
するものである。

本発明は、嫌気−好気活性汚泥法で生成される余剰汚泥
を一旦濃縮分離し、この濃縮汚泥にリンと化学的に結合
し得る金属塩を添加し、酸素含有気体の存在下で攪拌混
合し、溶解性リンを不溶化させたのち脱水処理を行うこ
とを特徴とするものである。

本発明の一実施態様を図面に基づいて説明すると、家庭
下水などの有機性廃液である被処理液１１は沈殿返送汚
泥１５とともに嫌気槽１に導かれ攪拌混合されて嫌気処
理される。活性汚泥はここでその細胞内に貯留した高分
子リン化合物（ポ＋７　＋７ン酸）を加水分解し溶液側
に放出するとともにこの際に得られるエネルギーを利用
して、被処理液に含まれるＢＯＤの一部を細胞内に摂取
し、細胞内貯留有機物とする。この嫌気処理の反応を行
わしめる嫌気槽１の規模は被処理液の組成や濃度によっ
て異なるが、家庭下水を被処理液とした場合には、被処
理液流入量の０．５〜２．５時間分でよい。

このようにして溶解性リンが増加し、ＢＯＤが減少した
嫌気槽流出混合液１２は連設又は連通状態下に区画され
た好気槽２に導かれる。この好気槽２は空気その他の酸
素含有性気体を散気器２′から給気して曝気されており
、嫌気槽流出混合液１２に含まれる活性汚泥は嫌気槽１
で摂取しきれなかったＢＯＤ成分を摂取し、酸化分解す
るとともに細胞内貯留有機物も酸化分解される。また、
該活性汚泥は、この有機物の酸化代謝の際に生成される
エネルギーの一部を利用して、細胞外に存在する溶解性
リンを細胞内に摂取しつつ細胞内に高分子リン化合物（
ボＩＪ　ＩＪン酸）を合成する。この際に嫌気槽１で放
出された以上の量の溶解性リンが摂取され、混合液中の
溶解性リン濃度は被処理液のそれよりも低くなるが、完
全な溶解性リン除去を行うためには、被処理液のｐ／Ｂ
ＯＤ比が日間平均値で０．０６以下であることが必要で
あるが、家庭下水の多くはその条件を満たす。この場合
、ＢＯＤの酸化分解と溶解性リン除去を完遂せしめるた
めには、好気槽２のＢＯＤ汚泥負荷Ｆ／Ｍ比を０．１〜
０．７（１／日）、好ましくは０．３〜０．５（１／日
）の範囲に制御する必要がある。

かくして前記好気槽２で生成され、ＢＯＤと溶解性リン
が減少した好気槽流出混合液１３は沈殿池３に送られ、
処理液１４と沈殿汚泥１５に固液分離される。この沈殿
汚泥１５の一部は返送汚泥として嫌気槽１に返送され、
残部は余剰汚泥１６として重力式濃縮槽４に移送され、
濃縮槽上澄液１７と濃縮汚泥１８とに分離される。

従来、嫌気−好気活性汚泥法の汚泥を濃縮する場合、濃
縮槽上澄液１７中のリン濃度は濃縮汚泥１８間隙水中の
リン濃度と同等と考えられていた。しかし、濃縮槽４に
おける濃縮槽上澄液１７と濃縮汚泥１８の間隙水中のリ
ンの分布状況を調査したところ、第３図に示したような
結果が得られた。すなわち、濃縮槽上澄液１７中に放出
されたリン量は、汚泥の保持しているリンの高々２〜３
係であった。

したがって、濃縮槽上澄液１７を直接嫌気槽１に返送し
てもリンの除去に及ぼす影響は殆どない。

次に本発明では、重力式濃縮槽４で分離されたリン濃度
の高い間隙水を含む濃縮汚泥１８を薬品混金種５へ送り
、リンと化学的に結合し得る金属塩を加えることによっ
て汚泥から放出されたリンを化学的に固定する。薬品混
合槽５における混合は、酸素含有気体６を吹込みながら
攪拌して行われ、添加する金属塩は、塩化第二鉄、倣酸
バンド、消石灰等であるがこれらを併用しても良い。薬
品混合槽５のｐＨは６，０〜９．０の範囲が好ましく、
ｐＨ計７でモニターされ、この指示により、薬注ポンプ
８の薬注が制御される。設定ｐＨを６．０〜９．０とす
るのは一つにはこれがリンの化学的固定に適したｐＨ範
囲であシ、また、ｐＨがこれよシ酸性もしくは塩基性に
なって、汚泥中より間隙水中にリンが放出され易くなる
のを防ぐためである。また、酸素含有気体６の吹込み攪
拌時間は、１５分〜２時間未満でよい。

薬品混合槽５における攪拌は、酸素含有気体６の吹込み
のみでも行えるが、薬品混合槽５に供給される濃縮汚泥
１８は濃度１．５〜３．０係程度と濃厚であるため、機
械的攪拌を併用するとよく、さらに槽５の形状によって
は薬品との混合が十分に行われるよう注意を払う必要が
ある。例えば薬品混合槽５を矩形榴とした場合、槽の角
の部分がデッドゾーンとなり、汚泥の堆積・腐敗が起と
シ易い。

このような事態を避けるためには、機械攪拌を行うと同
時に混合の補助手段として、デッドゾーンとなシ易い部
位に曝気配管を施しておくことが望ましい。

薬品混合槽５における酸素含有気体６の吹込みは、リン
と化学的に結合し得る金属塩の使用量を節減するために
も有効である。濃縮汚泥中の溶解性リンを完全に固定す
るだめの金属塩の量は、化学量論的な要求量の５〜１０
倍量と莫大な量が必要である。これは濃縮工程で返送汚
泥が２４時間程度に嫌気的状態におかれるため、内生呼
吸による汚泥の自己分解が進み、その結果溶出した有機
物がリンと該金属塩との結合を阻害することによると考
えられる。しかし、本発明のように酸素含有気体６の存
在下において攪拌混合するととにより、濃縮汚泥１８が
間隙水中の有機物を再び汚泥中に摂り込み、溶解性リン
をもある程度は再摂取するために、リンの化学的固定に
必要な該金属塩の薬注量を大幅に低減させることができ
る。このようにして攪拌混合され、溶解性リンが固定さ
れたリン固定濃縮汚泥１９は脱水機９に導かれ、脱水処
理される。

脱水機９としてはベルトプレス脱水機、遠心脱水機、真
空脱水機等の通常の脱水機が使用され、脱水汚泥は乾燥
、焼却等で処分される。脱水機９からの脱水ろ液２０は
嫌気槽１に返送され処理される。

第２図示例は、第１図示例と基本的には同様であるが、
嫌気槽１と好気槽２の間に脱窒素槽１０を設け、嫌気槽
流出混合液１２と好気槽流出混合液１３を脱窒素槽１０
に導入し、攪拌混合することによシ、好気槽流出混合液
１３に含まれるＮＯｘが脱窒されるとともに、嫌気槽流
出混合液１２に含まれる溶解性リンの一部が汚泥中に吸
収される。このため第２図の方法においては、原水中の
ＢＯＤ、リン除去だけでなく、窒素除去も可能となる。

以上のように本発明においては、嫌気−好気活性汚泥法
の沈殿池からの余剰汚泥を濃縮分離し、この濃縮汚泥に
リンと化学的に結合し得る金属塩を加え、酸素含有気体
存在下において攪拌混合を行った後脱水処理を行い、濃
縮槽上澄液や脱水ろ液中のリン濃度を低下させ、嫌気−
好気活性汚泥法のリン負荷量の増大を防止し、常に安定
したリンの除去を行うことができる。

次に本発明の実施例を示す。

住宅団地よシ排出された家庭下水を被処理液として、第
１図示例の方法で処理した。それぞれの装置仕様は次の
通りであった。

嫌　気　槽；２連式円筒攪拌槽　水容積　４ｍ”曝　気
　槽：４画窒化矩形槽　７ｒｒ？沈　殿　池：円形タラ
リファイア　７−重力式濃縮槽：円形タラリファイア　
０．６ｍ’水面積　０，３− 薬品混合槽：矩　形　槽　水容積　１０　ｔこのような
施設を用いて、被処理液量５５　ｍ”／ｄを処理したと
ころ、表−１に示すような処理水質が得られた。

表−１ この時の返送汚泥流量は１５．４ｔｙ／／ｄ、返送汚泥
濃度は１．２係、好気槽のＭＬＳＳ濃度は２８００ｍ９
／ｌであった。

また、返送汚泥の一部５８（１／ｄを重力式濃縮槽に導
入した。重力式濃縮槽からの引抜汚泥量を２４０ｔ／ｄ
としたところ、重力式濃縮槽の汚泥界面はほぼ一定であ
り、濃縮汚泥濃ぼけ約２．９係であった。

この時濃縮槽上澄液の全リン濃度は５．０ｒｎ９／ｌｓ
　＃縮汚泥間隙水中の全リン濃度は１１９〜／ｌであっ
た。

薬品混合槽では消石灰４００ｍ１ｉ／ｌ、塩化第２鉄２
００ｍｙ／ｌを濃縮汚泥に連続的に加え、攪拌機と空気
吹入との併用による攪拌を１時間行った結果、汚泥間隙
水中の全リン濃度は１．０ダ／ｌ　Ｋ寸で低減すること
ができた。

また薬品混合槽における操作は上記と同様に行い、空気
吹込のみを行わない場合の、汚泥間隙水中の全リン濃度
は３８．６１ｖ／ｌであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示す系統説明図、第２図
は本発明の他の実施態様を示す系統説明図で、第３図は
重力式濃縮槽内における水深と全リン濃度の分布を示す
線図である。 １・・嫌気槽、２・・・好気槽、６・・・沈殿池、４・
・・重力式濃縮槽、５・・・薬品混合槽、６・・・酸素
含有気体、７・・・ｐＨ計、８・・・薬注ポンプ、９・
・・脱水機、１０・・・脱窒素描、１１・・・被処理液
、１２・・・嫌気槽流出混合液、１６・・・好気槽流出
混合液、１４・・・処理液、１５・・・沈殿汚泥、１６
・・・余剰汚泥、１７・・・濃縮槽上澄液、１８・・・
濃縮汚泥、１９・・リン固定濃縮汚泥、２０・・・脱水
ろ液。 特許出願人　荏原インフィルコ株式会社代理人弁理士　
高　木　正　行 間　千　１）　捻 回　丸　山　隆　夫 区 Ｃり 昧

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　被処理液と返送汚泥とを、溶存酸素、硝酸、亜硝
   酸のいずれもが実質的に存在しない嫌気状態で混合して
   嫌気処理したのち曝気処理を行い、該曝気混合液を沈降
   分離し、分離された沈殿汚泥の一部を前記返送汚泥とし
   、残部を濃縮分離し、分離された濃縮汚泥にリンと化学
   的に結合し得る金属塩を添加し、酸素含有気体の存在下
   で攪拌混合したのち脱水処理を行うことを特徴とする有
   機性廃液の処理方法。 ２、　前記金属塩の攪拌混合工程において、混合液のｐ
   Ｈを６〜９とするものである特許請求の範囲第１項記載
   の有機性廃液の処理方法。 ３、前記金属塩の攪拌混合工程において、機械的攪拌を
   行うものである特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   有機性廃液の処理方法。 ４、　前記曝気混合液を返送し、前記嫌気処理混合液と
   混合して脱窒素処理するものである特許請求の範囲第１
   項、第２項又は第３項記載の有機性廃液の処理方法。