JPS61185399A - 有機性廃水の処理装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は有機性廃水の処理装置に係り、特にし尿のよう
に窒素を含む有機性廃水を嫌気性に処理する手段を有し
、かつこの嫌気性処理液を効率よく脱アンモニア処理す
ることができるよう改良された有機性廃水の処理装置に
関するものである。

［従来の技術］ し尿のように窒素を含む有機性廃水中の窒素を除去する
処理手段としては、好気性下の硝化と鎌気性下の脱窒を
組み合わせた生物学性硝化脱窒処理装置が主体である。

この生物学性硝化脱窒処理装置は、窒素源を消化させる
のに多量の空気を必要とし、また、脱窒するには、窒素
量に見合ったＢ　ＯＤ、量（脱窒用基質）を必要とし、
ブロワの動力費や薬品（例えばメタノールなどの脱窒用
基質やアルカリ剤等）のコストが高くなっている。

ところで、有機性廃水の生物学的処理装置として、様気
性処理装置がある。この陽気性処理方式の装置は、プロ
ワ等の動力コストが極めて低く３処理コストの低い省エ
ネルギー的処理方式であり、近年各種の有機性廃水の処
理にその適用が検討されている。

ところが、この陽気性処理装置を用いて窒素含有廃水を
処理した場合、窒素はアンモニアにまで分解されるだけ
であり、脱窒そのものを行うことはできない。そして、
様気性処理槽内の液中に多１１のアンモニア、が残留す
ると、嫌気性処理に悪影響を与えやすい。

そこで、嫌気性処理液をアンモニアストリッピング処理
する処理方法が考えられている。具体的には、嫌気性処
理液に消石灰や生石灰を添加してｐＨｌＩＯ以上にして
アンモニアストリッピング処理を行うものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 嫌気性処理液をアンモニアストリッピング処理する従来
の方法は、嫌気性処理液に消石灰や生石灰を添加してｐ
Ｈを高くして、かつこれにスチーム吹込等を行って加熱
し、アンモニアを液中か−ら脱離させるものであるが、
嫌気性処理後の液に熱エネルギーを加えることはエネル
ギー利用効率が低い無駄の多い処理方式である。

即ち、従来装置においては、嫌気性処理液にアンモニア
ストリフピング処理を施した液は、そのまま処理液とし
て系から排出されるものであるので、アンモニアストリ
ッピング処理される液に加えられた熱エネルギーは、そ
のまま処理水と共に系から放出されるようになり、その
保有熱量が無駄なものとなるのである。

このように、従来の嫌気性処理方式を採用した有機性廃
水の処理装置においては。

■　処理系統内にアンモニアが残留しやすい、■　アン
モニアを除去すべくアンモニアストリッピング処理を施
した場合には熱エネルギーの消費量が多くなって処理コ
ストが高くなる、等の問題があり、効率のより処理を行
うことができなかった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、有機性廃水を嫌気的に処理する手段と、嫌気
的に処理された液をアンモニアストリッピング処理する
手段とを備えた有機性廃水の処理装置において、アンモ
ニアストリッピング処理した液を膜分離処理する膜分離
手段と、膜分離処理されて濃縮された液の少なくとも一
部を嫌気性処理手段に循環する手段とを設けるようにし
たものである。

［作用］ 本発明の有機性廃水の処理装置においては、有機性廃水
は嫌気的に処理された後アンモニアストリッピング処理
され、次いで膜分離処理される。

膜分離処理された透過水は処理水として　系外に取り出
され、濃縮液の少なくとも一部は嫌気性処理手段に返送
される。

そのため、アンモニアストリッピング装置で液に加えら
れた熱エネルギーの相当部分が濃縮液と共に処理系統上
流側に戻され、系内の液の加温に利用されるようになり
、熱エネルギーの無駄が解消される。

また、濃縮液を嫌気性処理手段に戻すようにしているの
で、嫌気性反応槽内の汚泥濃度を高く維持するこ°とが
でき、そのため反応槽容量を小さくできる。また、それ
だけ反応槽からの放熱量をも減少させることができる。

更に、アンモニアストリッピング処理が十分に行われる
ようになり１反応槽内汚泥濃度を高く維持できるこ゛と
と相俟って、廃水の処理を効率よく行うことが可能とさ
れる。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本考案の実施例に係る装置の構成を示す系統図
である０図においてｌは原水中に含まれるし渣・を除去
するための手段（本実施例においてはスクリーン）であ
り、し渣が除去された液は配管２から嫌気性消化反応槽
３に送られ、次いで配管４からアンモニアストリッピン
グ装置５に送られる０次いで配管６から膜分離装置７に
送られ。

膜を透過した液は配管８から処理水として系外に取り出
される。膜分離装置７において濃縮された液は、循環手
段たる配管９によって嫌気性消化反応に！！３に循環可
能とされている。

嫌気性消化反応槽３には、消化ガスを抜き出す配管１０
が接続されており、一方、アンモニアストリッピング装
置５にはその内部からガスを抜き出すための配管１１が
設置されている。この配管１１の途中にはアンモニア除
去装置１２が配置されており、アンモニアが除去された
ガスが排ガスボイラ１３に導入可能とされている。なお
、前記配管ｌＯもこのボイラ１３に導入可能に接続され
ている。

図中、１２ａは、アンモニア除去装置１２を迂回するバ
イパス管路であって、アンモニアストリフピング装置５
から抜き出されたガスの一部もしくは全てはアンモニア
除去装置１２を迂回してボイラ１３に直に供給し得るよ
うに構成されている。

しかして、本実施例装置においては、アンモニアストリ
ッピング装置５にストリッピング用の気体を吹き込む装
置としてエゼクタ１４が設置されている。そしてこのエ
ゼクタ、１４へ供給される作動流体としては膜分離装置
７において濃縮された濃縮液（この濃縮液は高い圧力を
保有している）を用いるべく、配管９の途中から配管１
５が分岐され、エゼクタ１４に接続されている。

一方、配管ｌＯの途中からは配管１６が分岐されており
、嫌気性消化反応槽３で生じた消化ガスの一部がエゼク
タ１４を経てアンモニアストリッピング装置５に吹き込
み可能とされている。なお、ボイラ１３で生じた蒸気も
配管１７を経てこのエゼクタ１４に供給可能とされてお
り、アンモニアストリッピング装置内の液の加熱にボイ
ラ１３で生じた熱が利用可能とされている。

次に蒸気実施例装置の詳細を、その好適な作動条件等と
共に説明する。

生し尿等の有機性廃水はまずスクリーンｌにてそのし渣
が除去された後嫌気性消化反応槽３において嫌気的に処
理される。この嫌気性消化反応槽としては、完全混合式
、スラッジブランケット式、固定床式、流動床式など各
種の構成のものを採用することができる。この嫌気性消
化反応槽３においては５０〜６０℃程度の温度域におけ
る高温嫌気性反応を行わせるのが好ましい、また槽内の
保持ＭＬＳＳは、嫌気性消化反応槽３の下流側に膜分離
装置７が設置されているところから、１００００〜４０
０００　ｍ　ｇ　／　ｌ程度とするのが好ましい。

有機性廃水中の窒素分は、この嫌気性消化反応によって
アンモニアとなる。この液は次に、アンモニアストリッ
ピング装置５においてエゼクタ１４から吹き込まれる気
体によってアンモニアストリッピング処理される。

このアンモニアストリッピング装置５においては、嫌気
性消化反応槽３から送られてきた汚泥を含む液を、アル
カリｐＨ域で、好ましくは５０〜６０℃の加温状態にて
アンモニアストリッピングする。なお、嫌気性消化反応
槽内の液のアルカリ度は、嫌気性処理の進行に伴って次
第に増加する傾向があるので、アンモニアストリッピン
グ装置５においては特にアルカリ剤を投入しなくともア
ルカリ性に液を保つことができるが、必要に応じてアル
カリ剤を投入することは勿論かまわない。

アンモニアストリッピング処理された液（汚泥混合液）
は、膜分離装置７に導入され膜分離処理される。膜を透
過した液は処理水とされ、放流されたり或いは更に高次
の処理系統に送られる。

膜分離装Ｎ７から取り出される濃縮液は、配管９から嫌
気性消化反応槽３に戻され、その一部はエゼクタ１４か
らアンモニアストリッピング装置５に戻される。

嫌気性消化反応槽３において発生した消化ガスは、配管
ｌＯからボイラ１３に導入され、またその一部は配管１
６からエゼクタ１４に導かれてアンモニアストリッピン
グ装置５に吹き込まれる。

アンモニアストリッピング装置５において発生したガス
は、配管１１から所望によりアンモニア除去処理を受け
た後ボイラ１３に供給される。ボイラ１３で生じた蒸気
はアンモニアストリッピング装置５に供給されてアンモ
ニアストリッピングないしは液の加熱エネルギー源と１
．２て使用される。

なお、アンモニアストリッピング装置５において加熱さ
れた液は、その大部分が膜分離装置７からＣ線源として
配管９へ導入され嫌気性消化反応槽３やアンモニアスト
リッピング装置５に戻される。そのためアンモニアスト
リフピング装Ｎ５において液加熱用として加えられた熱
エネルギーは、処理装置全体の液の加熱エネルギーとし
ても利用される。

このように構成された実施例装置においては、次のよう
な優れた作用効果が奏される。

■　従来のアンモニアストリッピング装置では、アンモ
ニアをストリッピングするために液に加えられる熱エネ
ルギーは、そのまま処理水と共に系外に放出されていた
が１本発明においては、アンモニアストリッピング装置
５において加えられた熱エネルギーの大部分は処理装置
全体の液の加熱又は保温に利用される。そのため、装置
全体における熱消費量も大幅に減少される。

特に、北記実施例装置においては、消化ガスやアンモニ
アストリッピング装置からの排ガスを燃料とするボイラ
が設置されており、このボイラによって生じた熱エネル
ギーを加熱用熱源として用いているので、装置に外部か
ら加える熱エネルギーの量は極めて少ないものとなる。

■　嫌気性消化反応槽で嫌気的に分解処理された液は（
アンモニアストリッピング処理を受けた後）膜分離装置
７に導入され、汚泥分を除いた液だけが処理水として放
出され、汚泥分は再度嫌気性消化反応槽３内に循環する
ことができる。そのため、嫌気性消化反応槽３内におけ
る汚泥濃度を高く維持することができる。（上記実施例
装置においては３〜５倍程度に維持することが可能であ
る。）また、そのため、反応槽３の容量を小さくでき、
反応槽３からの放熱量をも少なくできる。

■　膜分離装置７における透過水量と濃縮液の量の比率
は濃縮液量のほうがはるかに多い、そのため、膜分離装
置７から嫌気性消化反応槽３に循環される液の量は、原
水に比べて極めて多量である。（上記実施例においては
数倍から士数倍程度である。）そのため、本発明装置に
おいては、アンモニアストリッピング装置５を通過する
ときの１回の処理当りの脱アンモニア効率を低く設定し
ても、装置内の液はアンモニアストリッピング処理装置
５を循環倍率に応じた回数だけ通過するようになるため
、最終的には十分に効率の高いアンモニアストリッピン
グを行うことが可能とされる。

即ち、本発明の装置においては、アンモニアストリッピ
ング装置を１段設置するだけで、多段に設置したと同じ
だけの処理効率を得ることができ、アンモニアストリッ
ピング装置に設置段数を少なくして装置構成を簡易なも
のとすることが可能である。

・歪　膜分離装置７においては、嫌気性消化液に含まれ
る低分子成分も濃縮側に循環されるようになるので、嫌
気性消化反応槽内における嫌気性細菌の活性が高くなり
、消化反応効率を極めて高いものとすることが可能とな
る。

・≦ｌ　　ＩＩり分離装置のＣ線源が循環されるので、
膜分離装置に液を加圧して供給するポンプ（例えば水中
ポンプ）のジュール熱も、装置内の液の加熱に利用でき
る。

■　嫌気性消化反応槽３内に活性の高い嫌気性細菌を多
量に維持できること、或いはアンモニアストリッピング
処理を十分に行うことが可能である等の理由により、窒
素含有廃水の効率のよい嫌気性処理が可能とされる。

［効果］ 以上詳述した通り１本発明の有機性廃水の処理装置は、 熱エネルギーの消費が極めて少ない、 反応槽内の汚泥濃度が高く維持できる、アンモニアスト
リフピングを十分に行うことができる、 嫌気性細菌の活性を高くし、処理効率を高くすることが
できる、 ポンプのジュール熱も液加熱用の熱源として利用できる
、等の優れた効果が奏され、有機性廃水を低コストで効
率よく処理することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る有機性廃水の処理装置の
構成を示す系統図である。 ３・・・嫌気性消化反応槽、 ５・・・アンモニアストリッピング装置。 ７・・・膜分離装置、 １２・・・アンモニア除去装置、 １３・・・ボイラ、 １４・・・エゼクタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）廃水を嫌気的に生物処理する嫌気性処理手段と、
   該嫌気性処理手段からの処理液のアンモニアを除去する
   アンモニアストリッピング手段と、該アンモニアストリ
   ッピング手段からの処理液を膜分離する膜分離手段と、
   該膜分離手段からの濃縮液の少なくとも一部を前記嫌気
   性処理手段に循環する循環手段とを有することを特徴と
   する有機性廃水の処理装置。
2. （２）アンモニアストリッピング手段への気体吹込手段
   はエゼクタであり、このエゼクタへ前記濃縮液の一部を
   作動流体として導く系を設けると共に、発生した消化ガ
   スをエゼクタへ導く系を設けたことを特徴とる特許請求
   の範囲第１項に記載の有機性廃水の処理装置。
3. （３）処理装置内で発生するガスを燃料とするボイラが
   設置されており、このボイラで生じた蒸気をエゼクタに
   導く系を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   に記載の有機性廃水の処理装置。