JPS61185400A - し尿系汚水の処理装置 - 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、し尿又はし尿の他に家庭用浄化槽などの浄化
槽から発生する浄化槽汚泥などのし尿系汚水（以下、単
に「し尿」という、）を処理するための′Ｊｃ置に関す
る。

［従来の技術］ 従来１通常行なわれているし尿処理は。

・）　目開き３〜５ｍｍ程度のスクリーンでし直を除去
した除渣し尿を生物学的硝化脱窒処理し。

これを凝集沈殿処理した後、濾過、活性度吸着処理等の
三次処理を行うもの。

・い　し尿を直接脱水処理して固形物の大部分を除去し
た後、その分離水を生物処理し、この処理液を凝集沈殿
処理、濾過、活性炭吸着で処理するもの。

■　し尿を生物処理した後膜分離処理するもの。

等である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来法によっては、いずれも良好な
し尿処理を行なうことができなかった。

即ち、前記■の、除渣し尿を生物学的硝化脱窒処理し、
これを凝集沈殿処理した後、濾過、活性１に吸石処理す
る方法では、し尿中に含まれるＳＳに起因して、硝化脱
窒槽での発泡が著しいこと伎び硝化脱窒処理水中に未分
解物質が残留し、＋！！Ｌ理水のＣＯＤＭ−１色度が高
いこと等の問題点がわり、更にこれにより後工程の凝集
沈殿処理や活性吹吸１ｉ処理における凝集特性や活性炭
吸着特性に悪影πを及ぼすという欠点があった。しかも
。

この場合、凝集沈殿槽、濾過塔、活性炭吸着塔やき洗排
水槽が必要となり、敷地面積が広くなるという問題もあ
る。

また、前記（ゆは、前記（りと同様に三次処理設備が必
要であり、前記＠においては、前記■のし尿中に含まれ
るＳＳに起因する問題により膜の目詰りが激しく透過水
量の低下が著しい、従って、膜の洗浄を頻繁に行なわな
ければならないと共に。

膜の寿命も短くなるという問題がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記従来の問題点を解消し、し尿系汚水を膜
分離装置を用いて処理するに際し、膜の目詰りが少なく
、かつ透過液量をそれ程低下させることなく処理水質を
向上させることができると共に、ｆｌの運転寿命を格段
に延長させ得るし尿系汚水の処理装置を提供することを
目的としてしする。

この目的を達成するために１本発明のし尿系汚水の処理
装置は、し尿系汚水を脱水する手段と。

該脱水手段からの分離水を生物学的硝化脱窒する手段と
該硝化脱窒手段からの処理液を膜分離する手段とを備え
るようにしたものである。

［作用］ 本発明の？ｃ２１においては、し尿を直接脱水する手段
を備え、し尿中の固形分の大部分を予め除去するので、
後続の生物学的硝化脱窒手段において、ＳＳに起因する
発泡が抑制されると共に、生物処理液のＣＯＤＭＪｌや
色度等が低く良好な処理液が得られる。また、この処理
液を膜処理するので、膜の目詰りが少なく、処理水水質
および透過液量を向上させることができると共に、運転
寿命が格段に延長される。

［実施例］ 以ド図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例？ｔ２！ｆの系統図である。

第１図において、目開き３〜５ｍｍ程度のスクリーン等
によって夾雑物を除去された除渣し尿は、生物学的な処
理を行なうことなく脱水手段Ａに送られ、脱水処理され
る。なお、本実施例においては、脱水処理の前段に、凝
集反応槽１を設け、配管１１からカチオンポリマー等の
凝集剤を添加して除渣し尿を凝集処理している。

また、本実施例において、凝集反応槽ｌに送られるし尿
は除渣し尿であるが１本発明においては、生し尿を凝集
反応槽１に導入しても良い。

以下、除渣し尿を処理する場合について説明する。第１
図において、凝集反応処理物は配管１２よりロータリー
スクリーン２（目開き０．３〜１ｍｍ程度）及びスクリ
ューブレス３からなる脱水手段Ａへ送られ、大部分の固
形物が脱水され除去される。ロータリースクリーン２及
びスクリュープレス３で十分に脱水処理されて得られた
ケーあるいは土壌還元等によって処分される。

一方、脱水処理手段Ａで分離された処理水は、配管１４
により生物学的硝化脱窒手段Ｂへ送られる。

生物学的硝化脱窒手段Ｂでは、硝化脱窒槽４において、
ＢＯＤ成分の分解や窒素成分の硝化脱窒処理が施される
。硝化脱窒処理により過剰となった汚泥分は配管１５に
より凝集反応槽１へ送給される。また処理液は配管１９
により膜分離手段Ｃへ送られる。

膜分離手段Ｃは、限外濾過（ＵＦ）膜や逆浸透（ＲＯ）
膜の多段膜分離によるものであることが好ましい。

図示の実施例においては、生物処理液は、配管１９より
まず限外濾過成分＃装置７に送られる。

限外濾過膜分離装置７においては、液中の高分子・量物
質（例えば分子ｉ２０，０００以上）が８０〜９０％除
外され、後工程の逆浸透膜での膜汚染が軽減され、透過
水量の低下が防止される。限外ａ過膜分離装ｇ！１７の
濃縮液は、配管２０より硝化脱窒槽４へ返送され、透過
液は配管２１より逆浸透膜分離袋７１８へ送給される。

逆浸透膜分離装置８において、限外濾過膜分離’Ａ　’
ａ　７の透過液は更に逆浸透処理されて、高度に浄化さ
れた処理水となる。

逆浸透膜透過液は、配管２２より処理水として取り出さ
れ、放流工程に送られる。

一方、逆浸透膜分離装置８の濃縮液は、配管２３により
系外に取り出され適宜処理される。

本実施例の装置によれば１通常、ＣＯＤ　ＩＩＩｊ２０
ｍｇ／ｉ以下、色度２０以下、Ｔ−Ｐ１ｍｇ／ｌ以Ｌ　
Ｔ−Ｎ　Ｉ　Ｏｍｇ／ｉ以下、ＢＯＤ　Ｉ　０ｍｇ７文
以下の極めて優れた水質の処理水が得られる。

第２１Ａは他の実施例を示すもので、図中第１図と同じ
部分は同一符号を付してその説明を省略する。第２図の
実施例は、第１図における硝化脱窒手段Ｂと膜分離手段
Ｃとの間に凝集処理手段を設けたもので、硝化脱窒処理
液中に残留するコロイダル物質を除去し、膜分離手段Ｃ
における透過水量の低下をより確実に防止するものであ
る。

凝集処理手段を設ける場合には、第２図の如く、硝化脱
窒槽４の処理水を配管１６により凝集反応槽５へ送給す
る。凝集反応槽５においては。

配管１７より鉄塩等の凝集剤を添加し、ＮａＯＨ等によ
りｐＨ４〜５程度に調整し、凝集反応させるのが好まし
い、この凝集反応槽５における凝集反応に、高分子凝集
剤を使用すると、液中に微量残留する高分子凝集剤が後
続の膜分離処理において膜面をコーティングして、透過
水量を低下させる原因となる恐れがあるため好ましくな
い。

このように、生物硝化脱窒手段の次工程に、鉄塩等を用
いた耐性凝集処理することにより、得られる処理物は固
液分離なしで直接膜処理することが可能である。従って
１本実施例においては、凝集沈殿槽は不ｇ？マある。凝
集反応槽５からの液は配管１８、貯槽６を経て、配管１
９より膜分離手段Ｃに送られる。一方、凝集反応により
生じた凝集汚泥の一部は貯槽６の底部から配管２５によ
り抜き出され、凝集反応＃ｅｌへ＠環され、次いで脱水
処理され、脱水ケーキとして系外に排出される。

このように構成された装ごにおいては、凝集汚泥が効率
的に処理されるため、Ｃ０ＤＫ−１色度。

リン、有機性窒素が系外へ除去され、処理系内での水ｆ
１濃縮が防止される。

なお、硝化脱窒処理手段と膜分離手段との間に濾過ある
いは精密濾過手段を設け、硝化脱窒処理液を濾過した後
、膜分離する方法も考え得るが。

硝化脱窒処理液中に残留するコロイダル物質を十分に除
去し、膜分離処理における膜面の目詰まりを確実に防止
して、透過水量の低下を防ぐためには、上述の如く、凝
集反応手段を設けるのが好ましい。

凝集反応処理液は、膜分離手段ＣにおいてＩｉ”　　図
の実施例と同様にして膜分離され、逆浸透膜分離装置８
の透過液は、配管２２より処理水として取り出される。

一方、濃縮液は、この実施例では第１図の実施例のよう
に系外に取り出して処理することをせず、系内で処理す
る。即ち逆浸透膜分離装置８の濃縮液は、高分子量物質
が前工程の限外濾過膜分離装置７において除去されるた
め、高分子量物質は少なく、低分子量物質が大部分を占
めるものであるが、このＣｍ液を未処理のまま処理系内
にもどすと、処理系内に低分子量物質が蓄積する。この
ため、第２図の実施例では濃縮液を配管２３により、活
性炭処理＋６９に導入し、濃縮液に粉末活性炭を添加し
、得られた粉末活性炭スラリーを配管２４より凝集反応
槽５にもどすのが好ましい。

これにより濃縮液中に残留しているＣ　ＯＤ　Ｋｌｌ。

色度、有機性窒素が粉末活性炭に吸着される。そして、
これらを吸着した粉末活性炭は、凝集反応１（！５．貯
槽６．配管２５を経て、最終的には凝集反応槽ｌから脱
水処理手段Ａに送給され、脱水ケーキとして排出される
。

この場合には、粉末活性炭スラリーの固液分離装置をあ
らためて設置する必要はなく、濃縮液中の残留リンも凝
集反応槽５で除去される。

なお、膜分離手段Ｃにおける限外濾過膜及び逆浸透膜の
形状としては、モ板型膜、管型膜、渦巻型股、中空糸型
膜、襞型膜のいずれでも良く、またｌ？２材質としては
、限外濾過膜の場合には、ポリスルフォン、ポリ７クリ
ロニトリル、ポリオレフィンなどが挙げられる。しかし
て、逆浸透膜としては１食塩除去率が３０〜５０％程度
のルーズ連侵ａ股が好ましく、その材質としては、セル
ロースアセテートを主材とするもの、芳香族ポリアミド
などを主材とする合成高分子系のもののいずれのものを
も用い得るが、耐薬品性に優れているところから１合成
高分子系のものが望ましい。

実験例１（本発明例） ：ｆＳ１図に示す本発明の装置により、除渣し尿の処理
を行なった。

即ち、除渣し尿に凝集反応槽ｌにてカチオン系高分子凝
集剤を１．４％／ｄＢの割合で添加して凝集させた後、
ロータリースクリーン２及びスクリュープレス３で固液
分離した。その分離液の水質を第１表に原水として示す
０次いでこの原水を硝化脱窒槽４にて処理した。その水
質を生物処理液として示す。

この生物処理液を限外濾過膜分離装Ｍ７及び逆浸透膜分
離ｖｃ置８により膜分離処理し処理水を得た。なお、逆
浸透膜分離表Ｍ８の濃縮液は焼却処理した。

限外濾過膜分離装置の透過液及び逆浸透膜分離装置の透
過液（処理水）の水質と透過水量を第１表に示す。

また、限外濾過膜分離装置（Ｕ　Ｆ）を２日に１度Ｎａ
０Ｈ（０，５％）で、また逆浸透膜分離表ｍ（ＲＯ）を
毎日Ｎ　ａＯＨ（０、１％）で、それぞれ３０分間ずつ
洗浄した。そして、膜洗Ｓ後の透過水量の測定を、初期
及び３ケ月経過後に行なった。この透過水量の測定は、
ＵＦは純水で。

またＲＯはＮａ０文（０，２％）で行なった。この測定
結果を第１表に示す、なお、ＲＯのＮａ０文除去率を同
じ＜ｐｉｌＪ１表に示す。

実験例２（本発明例） 第２図に示す本発明の装置により、実験例１と同じ生物
処理液の処理を行った。

すなわち凝集反応槽５において、硝化脱窒処理水に塩化
第二鉄を５００ｍｇ／見（Ｆｅ３＋換算）の、１１合で
添加すると共に、ＮａＯＨを添加してｐＨ４，５に調整
し凝集処理した。この凝集処理液を、貯槽６を経て、限
外濾過膜分離装Ｗ１７及び逆浸透膜分離装置８により膜
分離処理し、処理水を得た。なお、逆浸透膜分離表２１
８の濃縮液（５倍濃縮液１回収率８０％）は活性炭処理
槽９において粉末活性炭を１５００ｍｇ／ｆｆｉの割合
で添加し、次いで配管２４から凝集反応槽５へ戻した。

限外濾過膜分離９ｉｉ７及び逆浸透膜分離装置８の透過
液の水質と透過水量を第１表に示す。

また、逆浸透膜分離装置の洗浄を２日に１度とした以外
は、実験例１と同様にして膜洗すを行ない、洗沙後の透
過水量およびＲＯのＮ　ａｃｌ除去率の測定を行なった
。その結果を第１表に示す。

逆浸透膜分離装置の濃縮液に凝集剤を添加した後、粉末
活性炭を添加し、次いでこれを濾別して得た液の水質を
第１表に併せて示す。

実験例３（比較例） 実験例１において、除渣し尿を固液分離処理することな
く硝化脱窒１ｆｉ４に導入し、処理した。

（その際の除渣し尿の水質を第１表に示す、また、第１
表に硝化脱窒処理水の水質を生物処理液として示す、） この生物処理液を、限外濾過成分！ａ装置７に通し、更
にその透過液を逆浸透膜分離装置８にて膜分離処理した
。各透過液の水質は第１表の通りであった。

また、実験例１と同様に測定した膜洗浄後の透過水量お
よびＲＯのＮａ０文除去率を第１表に示す。

：１ＺＪ１表より、し尿中の大部分の固形物を固液分離
するようにした本発明によれば、固液分離を行なわない
従来のものに比べ、生物処理手段に導入される液のＣＯ
Ｄ、ＢＯＤ、ＳＳＳ変度が極めて低いことが認められる
。そして、このように、生物処理に対する負荷が低減さ
れることにより、生物想理手段での処理効率が向とされ
、処理水水質が優れたものになることが認められる。

また、第１表より、本発明装置においては膜分離装置か
ら得られる透過水量も多いことが認められる。更に本発
明装置においては、３ケ月運転後の膜分離装置の透過水
量の低下も少なく、とりわけ限外１１−膜分離装置の運
転寿命が大幅に延びることが認められる。

このような本発明の作用効果は、特に生物学的硝化脱窒
手段と膜分離手段との間に凝集処理手段を設けることに
より、より一層顕著なものになることも認められる。

〔効果］ 以に、詳述した通り、本発明はし尿の脱水手段。

生物学的硝化脱窒手段及び膜分離手段を備えるよう構成
したものであり、生物処理に対する負荷が低減されて効
率良く処理される共に膜分離装置の透過液璧の低下が少
なく、膜寿命が大幅に延びる。また、し尿に含まれる窒
素、リン、ＣＯＤ、ＢＯＤ、５５等を効率的に除去して
、極めて優れた木質の処理水を安定して得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例装置の系統図であ
る。 Ａ・・・脱水手段。 Ｂ・・・生物学的硝化脱窒手段。 Ｃ・・・膜分離手段、 ｌ・・・凝集反応槽。 ２・・・ロータリースクリーン。 ３・・・スクリュープレス。 ４・・・硝化脱窒槽、 ５・・・凝集反応槽。 ６・・・貯槽。 ７・・・限外濾過膜分離装置、 ８・・・逆浸透膜分離装置。 ９・・・活性次処理檀。 代理人　　弁理士　　重　野　　剛 第１図 ８：ＲＯＷｌ骨陶すえＩ 第２図 ４：七汀イこ汽ｔゴ１（オ曹

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）し尿系汚水を脱水する手段と、該脱水手段からの
   分離水を生物学的硝化脱窒する手段と、該硝化脱窒手段
   からの処理液を膜分離する手段とからなることを特徴と
   するし尿系汚水の処理装置。
2. （２）該硝化脱窒手段と膜分離手段との間に硝化脱窒手
   段からの処理液を凝集処理する手段を設けたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。
3. （３）膜分離手段は限外濾過膜及び／又は逆浸透膜を多
   段に組合せたものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項に記載の装置。