JPS6048190A - し尿の処理方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明はし尿を凝集処理および生物処理により処理す
る方法に関するものである。

〔従来技術〕

し尿処理では生物処理が主流を占めているが、希釈水０
不足、用地難、放流規制の強化などにより、低希釈、高
負荷、高度処理が要望されている。

このよう々要望に応える処理方法として、し尿を凝集処
理したのち、好気的に生物処理する方法が提案されてい
るが、従来の方法は凝集処理を常温で行っているため、
収集し尿の季節的な温度変化に応じて凝集処理時の温度
が変化し、冬季ては低温のため凝集効果が悪化して、安
定した処理が行えないという欠点があった。

〔発明の目的〕

この発明は、以上のような従来の欠点を改善するための
もので、生物処理において発生する熱を利用してし尿を
加温し、凝集処理を行うことにより、季節を通じて凝集
処理効果を高く維持し、安定した処理を行うことができ
るし尿の処理方法を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

この発明は、し尿を凝集処理したのち、その分離液を好
気的に生物処理する方法において、生物処理における混
合液または処理液の熱により、し尿を加温して凝集処理
することを特徴とするし尿の処理方法である。

一般に凝集処理においては、凝集処理時の温度が高いほ
ど良好な効果を得ることができる。そこでし尿を加温す
ると凝集効果を高くできるが、熱源として電熱やスチー
ムを利用したのでは経済的な処理を行うことができない
。本発明では低希釈で生物処理を行うと発熱が起こるこ
とに着目し、この熱を有効に利用して処理を効率化する
ものである。生物処理において、凝集分離液を低希釈、
特に無希釈で処理する場合の発熱は著しく、従来はその
発熱防止に苦心したが、この熱を有効に利用すれば、凝
集処理に適した温度に維持することは容易である。

本発明において処理対象となるし尿は生し尿であり、収
集された浄化槽汚泥を含んでいてもよい。

このようなし尿はＳＳ除去や攪拌程度の予備曝気などの
前処理は可能であり、バースクリーンやロータリードラ
ムスクリーンなどにより、夾雑物を予め除去しておくの
が好ましい。このよう彦生し尿は希釈、することなく処
理に供される。

以下、本発明を図面により説明する。図面は本発明の一
実施態様を示す系統図であり、１は熱交換装置、２は凝
集処理装置、６は固液分離装置、４は生物処理装置、５
は固液分離装置である。

処理方法は、し尿を供給管６から熱交換装置１姥供給し
、ここで加熱液管７から供給される生物処理の処理液ま
たは混合液と熱交換して加温する。

熱交換装置１としてはプレート形、フィンチューブ形な
ど、任意の形式のものが使用できる。除渣し尿の季節的
温度変化は、一般に８〜２６℃である。一方、生物処理
の一態様としての低希釈硝化脱窒処理の処理水の季節的
温度変化は２９〜６７℃であり、この処理水の全量でし
尿を加温すると、熱効率中１として、春が２５℃、夏が
６１５°Ｃ１秋が２８℃、冬が１９℃となる。熱交換装
置１で加温に使用した処理水等は返送管８から返送する
。

熱交換装置１において加温したし尿は凝集処理装置２に
導入して凝集処理を行う。凝集処理に使用する凝集剤と
しては無機凝集剤、有機凝集剤のいずれでもよいが、両
者を併用することもできる。

無機凝集剤としては塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミ
ニウム、硫酸アルミニウム、塩化鉄（Ｕ）、硫酸鉄（ｎ
）、塩化鉄（ＩＩＩ）　、硫酸鉄（１１）、塩化コツバ
ラス、ポリ塩化鉄、ポリ硫酸鉄などがあり、１種または
数種の使用が可能である。

有機凝集剤としては、アミノアルキルアクリレートもし
くはアミノアルキルメタクリレートの単独重合体または
アクリルアミドあるいは他のモノマーとの共重合体、構
成単位としてアクリルアミドもしくはメタクリルアミド
を含む重合体のマンニッヒ変性物またはホフマン分解物
、ポ１Ｊアミドポリアミン、ポリビニルイミダシリン、
ポ１ノエチレンイミン、ポリジアルキルジアリルアンモ
ニウム塩などのカチオン性有機凝集剤が使用でき、これ
らは１種または数種の使用が可能である。

これらの無機凝集剤および／ｌたはカチオン性の有機凝
集剤を生し尿に添加し、適当な一条件のもとに攪拌を行
うと凝集が起こり、フロラフカ；生成する。このときフ
ロックを成長させるために、さらにノ寥オン性またはア
ニオン性の有機凝集剤を添加して攪拌を行うのが好捷し
い。ノニオン性またはアニオン性の有機凝集剤としては
、ポ１ノアクリルアミド、ポリアクリルアミド部分加水
分解物、ポリアクリル酸ナトリウム力とがある。

凝集剤の添加量は、無機凝集剤の場合はＳＳに対して０
１〜０．５重量係、カチオン性有機凝集斉（１の場合Ｉ
′ｉ１０　ｏ　〜３　ｏ　ｏｍｙ／’ｉｔ　、７　ｏ　
ツク成長のために後から添加するノニオン性捷たはアニ
オンイ生廂機凝集剤は５０〜’１５０ｍ９／ｌｌ程度で
ある。凝集処理はｐＨ６，５以下の酸性域で行うのが望
ましく、原し尿のｐＨがこの範囲にあるときはｐＨ調整
をイテわなくてもよいが、この範囲外の場合またはこの
範囲内の特定の…に調整する場合には、塩酸等のｐＨ調
整剤を添加することができる。攪拌条件そのイ也の凝集
条件は通常の凝集と同様でよい。図面では凝集処理装置
２として、１つの槽を図示した力よ、複数の凝集剤を添
加するときは、それぞれの反応槽を設けるのが好寸しい
。

凝集処理装置２では、熱交換装置１において加温し高温
となったし尿如対して凝集処理が行われるので、凝集効
果は良く、固液分離性に優れた凝集フロックが生成する
。凝集によりフロックが生成したし尿は、固液分離装置
乙において固液分離を行う。

固液分離装置６としては、沈殿槽、加圧浮上槽、機械的
脱水機、濃縮機など、一般に採用されているものが使用
できるが、％に機械的脱水機が好捷しく、この場合予め
濃縮機等により濃縮しておくのが望ましい。脱水機とし
ては、ベルトプレス、フィルタープレス、遠心脱水機、
スクリュープレス、真空脱水機などが使用でき、濃縮機
としてはウェッジワイヤースクリーン、ロータリースク
リーンなどが使用できる。し尿は多量の繊維を含むため
、固液分離性はよい。分離汚泥は排泥管９から排出する
。

固液分離により分離した分離液は生物処理装置４に導入
し、好ましくは希釈しないでそのまま好気的に生物処理
を行う。好気的な生物処理とは、分離液を空気（酸素）
と接触させて微生物を増殖させ、分離液中の有機物を分
解するもので、浮遊微生物による一般的な活性汚泥処理
法およびその変法、粒子担体に活性汚泥を付着させ流動
化させて処理する流動床法、回転円板に活性汚泥を付着
させて処理する回転円板法、砕石等のＰ床上に散水して
空気と接触させる散水Ｆ床法、曝気槽内にハニカム等の
固定床を設けて接触させる接触酸化法など、従来より採
用されている方法が採用゛でき、いずれの方法でもよい
。これらの場合、嫌気処理と組合せて脱リンを行う方法
、あるいは好気性処理において硝化を行い、嫌気的な脱
窒処理と組合せて硝化脱窒を行う方法も採用でき、必要
により汚泥返送管１０から活性汚泥を返送して処理を行
うことができる。

前記凝集処理により生ずる分離液、特に酸性域で凝集処
理を行った分離液はＢＯＤＺＣＯＤｏｒ比が大きく、生
物分解性がよいので、無希釈で好気的な生物処理を行っ
ても十分有機物を除去でき、低ＢＯＤ、低ＣＯＤの処理
水が得られる。、また分離液は発泡性や発熱性が低いた
め、生物処理において曝気を行う場合、無希釈でも十分
処理可能であり、消泡剤等の添加が不要となるか、また
は著しく低減できる。ここで希釈とは、意図的に工業用
水、河川水、海水、処理水等を分離液に混合することを
いい、曝気槽における消泡水、ポンプのシール水、冷却
水、雑用水等の系内混入や、汚泥脱水のｐ液、脱水機の
洗浄廃水等の系内返送などは許容される。

生物処理における発熱は比較的少ないが、それでも生し
尿を凝集に適した温度まで加温するのに必要な熱が発生
する。し尿の加温に生物処理装置４における混合液を利
用するときは、生物処理装置４の出口から加熱液管７ａ
全通して混合液の一部を熱交換装置１に供給し、熱交換
装置１からの返送液は返送管８ａから生物処理装置４０
入口に返送するのが望ましいが、生物処理装置４の出口
側に返送してもよい。

生物処理装置４の混合液は固液分離装置５に導入して固
液分離を行う。固液分離装置５は一般に好気的生物処理
装置４に付随して設けられるもので、沈殿一槽が一般的
であるが、他の手段でもよい。

分離した汚泥は一部を返送汚泥として汚泥返送管１０か
ら生物処理装置４へ返送し、残部を余剰汚泥として排泥
管１１から排出する。

固液分離装置５の分離液は処理液管１２から加熱液管７
全通して熱交換装置１へ供給する。加熱液管７ａから混
合液を供給する場合は、処理液の供給は省略できる。熱
交換装置１で加熱を終った処理液は返送管８から処理液
管１２の下流へ戻し、処理液管１２から排出する。加熱
液管７から供給する処理液の量は一部でもよいが、熱の
有効利用のためには全量供給するのが好ましい。

処理液管１２から排出する処理液は殺菌等の後処理を行
ったのち放流することもできるが、鉄塩による凝集等の
三次処理を行ってもよい。上記生物処理により発生する
余剰活性汚泥および三次処理汚泥はそれぞれ単独で処理
してもよいが、前記し尿の凝集処理によって分離される
汚泥と混合処理を行ってもよい。この場合、し尿の凝集
処理で分離される汚泥は繊維分を多く含むので、余剰汚
泥および三次処理汚泥の難脱水性が改善され、効率的に
脱水することができる。

凝集処理、生物処理、三次処理等により発生する汚泥は
、消化、乾燥、焼却、堆肥化等の任意の処理を行うこと
ができる。

以上の説明では、熱交換装置１を使用し、生物処理にお
ける混合液または処理液との熱交換によりし尿を加温す
る場合について説明したが、混合液または処理液の一部
をし尿と混合することにより加温してもよい。この場合
は、凝集剤添加後に混合液または処理液を加えるのが望
ましい。また混合液または処理液から熱交換器またはヒ
ートポンプによシ熱回収を行い、回収した熱によりし尿
を加温するようにしてもよい。これらの場合に、し尿の
加温のために供給する混合液、処理液または熱量はそれ
ぞれの処理条件または季節に応じて任意に決定できる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、生物処理により発生する熱を利用し
てし尿を加温し、凝集処理を行うようにしたので、季節
を通じて凝集処理効果を高く維持でき、これにより生物
処理を安定して行うことができ、安定した水質の最終処
理水を得ることができる。また凝集処理を酸性域で行う
と、蛋白や脂肪の溶出が々いため、無希釈または低希釈
で生物処理を行うことができ、処理効率はさらに高くな
る。

〔発明の実施例〕

以下、実験例および実施例により本発明全説明する。各
例中、％は重量係を示す。

実験例 生し尿（ｐＨ６，８０、ＳＳ１．４ろ係）１冷却または
加温して所定温度としためち、ポリ硫酸鉄をＦｅ３＋と
して所定量添加し、さらにジメチルアミンエチルメタク
リレートのメチルクロライド四級化物とアクリルアミド
との共重合体（０１賀ん、８゜、−１１，５（ｄ／／＆
）、コロイド当量値ｉ、　８　ｍｅｑ／ｇ）を所定量添
加して、ｐＨ６，５で凝集処理を行い、ヌツチェテスト
により、濾過２０秒後のν布上のケーキ濃度（チ）およ
びＦ液量（ｍＡりを測定し、また濾過６０秒後のケーキ
を面圧Ｉ　Ｋｐ／ｃｒｌで６０秒間圧搾した後のケーキ
水分（チ）全測定した。結果を表１に示す。

表１の結果よシ、し尿の温度が高いｔ４ど凝集効果が良
いことがわかる。

表　１ 実施例 温度８℃の除渣し尿を、後続の生物処理である無希釈標
卑活性汚泥処理の処理水（３０℃）の全量と熱交換した
ところ、温度１６℃となった。このし尿に実験例で使用
したポリ硫酸鉄をＦｅ３＋とじて所定量添加し、さらに
実験例で使用した共重合体を所定量添加して、ｐＨ６，
５で凝集を行い、スクリューデカンタ形遠心脱水機（田
辺鉄工所製Ｚ３Ｌ）により、４．ＯＤＯｒｐｍ、３，７
６０Ｇで脱水を行って、ケーキ水分（チ）、分離液ＳＳ
（■／Ｉ）、ＳＳ回収率（％）、分離液Ｂ　ＯＤ　Ｃｍ
９／ｌ　）およびＣ０Ｄｏｒ（〜／ｌりを測定した。そ
して分離液を前記無希釈標準活性汚泥処理法により、Ｍ
ＬＳＳ７．．０００■／１１Ｂ　ＯＤ槽容積負荷１、５
　Ｋ？−ＢＯＤ／ｒ＋？−ｄ　１滞留時間原し尿あたり
５日間で好気的に生物処理を行い、処理水のＢ　ＯＤ　
ＣＴｎ９／ｌ　）およびＣＯＤｃｒ（ｍ９／ｌ）を測定
した。結果を表２に記載する。

比較例として、加温を行わないで同条件の凝集処理およ
び生物処理を行った場合、ならびに加温を行わないで、
条件を変えて凝集処理のみを行った場合の結果を表２に
併記する。

表　２ 表２の結果から、加温を行うことにより、加温を行わな
い場合に比べて、同一添加量の凝集処理で、ケーキ水分
は２．９チ減、分離液ＢＯＤは１０チ減、Ｃ０Ｄｃｒは
２７．７　％減、処理液ＢＯＤＶｉ１１チ減、処理液Ｃ
０Ｄｃｒは２７７％減となり、また同一の凝集効果を得
るための凝集剤添加量はポリ硫酸鉄が４０チ（対Ｓ　Ｓ
　１．３係）、共重合体が６６％（対Ｓ　Ｓ　０．６７
　％　）低減できることがわかる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施態様を示す系統図であり、１は熱
交換装置、２は凝集処理装置、６．５は固液分離装置、
４は生物処理装置である。 代理人　弁理士　柳　原　成

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）シ尿を凝集処理したのち、その分離液を好気的に
   生物処理する方法において、生物処理における混合液ま
   たは処理液の熱により、し尿を加温して凝集処理するこ
   とを特徴とするし尿の処理方法。 （２）凝集処理は酸性域で行うものである特許請求の範
   囲第１項記載のし尿の処理方法。 （６）加温はし尿と混合液または処理液との熱交換によ
   るものである特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   し尿の処理方法。 （４）加温は、し尿と混合液または処理液との混合によ
   るものである特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   し尿の処理方法。