JPS62117693A - し尿の脱色方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はし原廃水の高度処理法に関し、詳しくは低コス
トでし尿を脱色する方法に関する。

［発明の背景］ 近年、し尿の高度処理法の研究が進み、有機物に関して
は略々完全に近い程度に除去できるまでに至った。しか
し、し尿の特有の色については、処理技術が完全でなく
、ＢＯＤやＣＯＤが除去された処理水も色がついていれ
ば放流出来ないのが実情であり、そのためし尿の脱色を
可能にするプロセスの開発が望まれている。

従来、し尿処理の脱色プロセスとしては、生物処理設備
（固液分離手段として遠心分離を３　　　　採用） 凝集沈殿処理設備 阜 砂濾過処理設備土砂の逆洗設備 活性炭後着処理設備＋活性炭逆洗設備 からなるプロセス（例えばアタカ工業社のＴＺプロセス
）が知られている。

このプロセスの特徴は、凝集沈殿処理設備によってし尿
の色度を粗取りし、活性炭吸着処理砂濾過処理設備によ
って色度の最終処理を行うものである。砂癌過処理設備
を設けているのは活性炭吸着処理の目詰まりを防止する
ためでこのプロセスでは必須の設備である。また砂柱過
処理設備には砂の逆洗設備が必須であり、さらに活性炭
逆洗設備も必須である。

このプロセスにおいて遠心分離後のし尿の色度は、通常
２４００〜２５００度と高いが、凝集沈殿処理によって
１５０〜２５０度に低下し色度の粗取りが行われ、次い
で活性炭によって処理される。活性炭処理すると一時的
には色度が３０度以下になるが活性炭がすぐに飽和に達
し、長期的に色度を低下させることはできず、また活性
炭の取り換えが早期に必°受となる欠点がある。

このため活性炭処理設備の前でオゾン酸化処理を行う方
法が好ましい方法として採用されている。このオゾン酸
化処理を行えば色度が６０〜７０度程度に程度するので
、活性炭の負荷が低下し、前記のプロセスよりは長期間
にわたって３０以下の色度を得ることができる効果があ
る。

しかしオゾン酸化処理と活性炭処理の組合せによって長
期的に３０以下の色度を得ようとすると。

活性炭の目詰まりの問題があるので、砂濾過処理設備が
必要となる。この砂濾過処理設備は逆洗段＠等の付帯設
備を多く必要とし、設備コストをアップさせるだけでな
く、メンテナンスが煩雑となる欠点があり、また新たに
発生した逆洗排水を凝集沈殿処理設備に戻して処理する
こととすると凝集沈殿処理設備の負荷を増加させる欠点
があり、ざらに逆洗時にし尿の連続処理を可能にするに
は砂１１！過器の予備器を設ける必要があり設備コスト
をアップさせる欠点がある。

また砂濾過処理設備を設けたとしてもｓｓが完全に除去
される訳ではないので、活性炭の目詰まりが生じること
は避けられないことである。そのため活性炭の逆洗設備
を必要とし、コスト高となること及び洗浄排水の処理の
要すること等前記砂癌過設備の逆洗と同様にコスト高の
問題がある。

［発明の目的Ｊ そこで、本発明の目的は、低設備コストで、かつ煩雑な
メンテナンスを必要とせずに脱色を完全に行うことがで
きるし尿の脱色方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、上記目的を解決するために鋭意検討の結果
、次の知見を得た。

即ち、生物処理後の固液分ｍ手段としては、種々の方法
があるが、生物処理における汚泥管理の容易性、ｓｓの
流出の制限等を考慮すると限外濾過膜による方法が特に
潰れていることを見いだした。しかしこの限外濾過膜を
用いた場合には膜透過水の色度が５００〜６００度と高
く、従来の凝集沈殿処理後の色度１５０〜２００度より
もかえって高いことが判った。

そこで本発明者は従来の方法に従い活性炭の前処理とし
てオゾン酸化処理を行ったが、色度が５００〜６００度
のし尿を６０度程度に低下するには大型のあるいは数基
のオゾン酸化処理設備等を設ける必要があるため、従来
のプロセスに対し格別コストダウンにもならなす、また
設備のメンテナンスも複雑になるなどの欠点があること
が判った。

本発明者はこれらの欠点を解消し、低コストでかつメン
テナンスも容易な方法について更に研究を進めた結果、
限外濾過膜の透過水をオゾン酸化処理せずにそのまま活
性炭吸着処理したところ驚くべさことに従来より高い５
００〜６００度の色度の透過水であっても全く無色にな
るということを見出し、本発明に至ったものである。

即ち本発明に係るし尿の脱色方法は、し尿を生物反応槽
で処理し、次いで限外濾過膜（以下、　ＵＦ膜という）
によって固液分離し１次いで膜透過水を活性炭吸着処理
することを特徴とする。

なお本明細書において、色度とはＪＩＳ　ＫＯ１０２−
１９８５に基き測定した値であり、約３０程度以下であ
れば透明の液であることを示している。

［作用Ｊ 本発明によれば、生物処理後の固液分離手段としてＵＦ
ＩＩ！を採用し、このＵＦ膜と活性炭の組合せだけで、
長期間に渡って脱色を可能にすることができる。即ち、
　ＵＦ膜により固液分離するとし尿の色度は５００〜６
００度となり、従来の凝集沈殿処理水の色度（１５０〜
２００度）より高くなってしまうにも拘らず、オゾン酸
化処理を必要とすることなく、長期間に渡って脱色を可
能にすることができる。

この理由は定かでないが１色の成分の内比較的分子量の
高いもの（膜性能である所定の分画分子層以上のもの）
は、　Ｉ１２を透過せず低分子量の成分のみが透過し、
そのため活性炭では低分子量に均一化された成分のみを
吸着処理すればよいので、活性炭の飽和吸着容量を従来
より高く採ることができ、従って色度の低い透明な処理
水を得ることができるものと思われる。

また固液分層手段としてＩＦ膜を採用しているので、Ｓ
Ｓの流出かないため、活性炭の目詰まりがない、そのた
めに活性炭の逆洗設備を必要としない。また前処理設備
として砂濾過処理設備を設ける必要がなく、更に砂の逆
洗設備を設ける必要がない、故に設備コストを低下させ
ることができ、かつ焔雑なメンテナンスを要しない。

［Ａ体的構成］ 以下、本発明について詳説する。

本発明の処理対象とするし尿は、例えば、汲み取りし尿
（ＢＯＤ　１３，５００ｍｇ／文程度ン、し尿浄化槽汚
泥（８００７，０００−ｇ／見程度）、シ尿消化槽脱離
液（ＢＯＤ２．４００ｍｇ／文程度）′：ｇが挙げられ
る。

本発明における生物反応処理は、任意であり、例えば一
般的な一段または多段の好気性及び／又は嫌気性による
公知の生物反応が行われ、有機物、窒宋成分等が酪化父
は畝元により分解除去される。

本発明においては生物反応処理後の固液分層手段として
υＦ膜が採用されており、このＯＦ膜により固液分離す
ると、し尿の色度は５００〜６００度となり、従来の凝
集沈殿処理水の色度（１５０〜２００度）よりは高い結
果となる。

この高い色度を有するＬＩＦ膜透過透過脱色を効果的に
行う活性炭吸着処理は、従来公知の処理設備を用いて行
うことなうことができる０例えば固定床式、流動床式、
メリーゴーランド式等の吸着塔に粒状等の活性炭を充填
して、この吸着塔に下方または上方からＵＦ膜透透過を
通水して無色に脱色することができる。

［実施例］ 本発明の方法の一実施例を第１図に基づき説明する。

まず、第１　［ｆｆｌで、バキューム車等によって収集
されたし尿（以下、原液という）は受入槽４に受は入れ
られ、受入槽４で原液に含まれている比較的大きな砂、
石等の挟雑物が沈降によって除去される。受入槽４内の
原液は図示しないポンプによって粗めスクリーンｌＯに
供給され、し尿中の繊ＭＬ状物質、ゴム製品、その他の
浮遊性夾雑物等の固形物質が除去される０分離された固
形物質は従来の方法によって処分すれば良く、例えば脱
水機等を用いて脱水後焼却処分することもできる。

次いで粗めスクリーン１０の通過液は目開きの小さな所
謂微細目スクリーン　１２に供給され、原液中の不活性
固形物（し渣）が除去される。

この目開きの小さなスクリーンは比較的微細な固形物ま
で除去するために目開き０．１腸會乃至０．５ｍｍ（７
）ａ細目スクリーンを用いることが好ましい０本実施例
では微細目スクリーン１２には目開き　０．２ｍｍのス
クリーンが用いられている。

上記のように目開きの大きなスクリーンと目開きの小さ
なスクリーンとを組み合わせて用いることにより、活性
汚泥への負荷の軽減と限外症過膜の保護をはかることが
できる。

微細目スクリー／１２で分離された固形物は。

例えば従来公知のスクリュウプレス等の脱水機を用いて
脱水後焼却処分すればよい。

上記スクリーンを通過した原液は貯留槽８に貯留される
。貯留槽８において原液の濃度の均一化が図られる。貯
留槽８内の原液は、供給り段３を構成する原液送入ポン
プ１４を介して生物反応槽１６に供給される。

原液はそのまま（実質的に希釈されることなく）、ポン
プ１４によって生物反応槽１Ｇに送られる。

生物痩応槽ＩＢは、７つの室（１６Ａ　　、　１６Ｂ　
。

１６Ｇ　、　１ｆｉＤ　、　！８Ｅ　、　１６Ｆ　、　
１６Ｇ　）に区画されている。

この生物反応槽１６は、原液が流入される第１室１６Ａ
から第４室＋１１［１までの前段処理槽１８と、第５室
１６Ｅから処理液を流出する第７室１８Ｇまでの後段処
理槽２０とに区分されている。

各室は鉛直方向の仕切り壁によって仕切られ。

各室の処理液は第１室ＩＧＡから第７室ｔｅＧに向って
従来公知の方法によって順次送液される。処理液の送蔽
方式はオーバーフロ一方式によってもよいし、第２図に
示すように、オーバーフローと底流式の組合せによって
もよい、１７Ａはオーバーフロー用の仕切り壁であり、
　１７Ｂは底流用の仕切り壁である。第２図のようにす
ると１例えば空気を第１室１６Ａ、５５３室ｉｅｃおよ
び第５室１８Ｅに供給することによって、好気性に設定
された第１室１６Ａから嫌気性に設定された第２室１８
Ｂへ処理液？オーバーフローによって移動させると共に
嫌気性に設定された＠２室１８Ｂおよび第４室１８０か
ら好気性に設定された第３室１６Ｃおよび第５室１８Ｅ
へ処理液を底部から移動させることができる。

また生物反応槽１６には、第３図に示すように消泡スプ
レー５０が設けられていてもよい、この場合、更に各室
の仕切り板５１の溢流部付近に邪魔板５２を設け、邪魔
板と邪魔板との間に消泡スプレー５０が併設されていて
もよい、この構成によって隣室への泡の流入が防止され
る。

第１図に戻って前段処理槽１８において、第１室ＩＢＡ
　と、第４室１８０　とは、循環ポンプ２２を介して循
環パイプ２４によって接続されている。

一方、貯留槽８は循環ポンプ２２の吸込み側で循環パイ
プ２４に接続されている。従って貯留槽８からの原液は
循環されている処理液に混合されながら生物反応槽１６
に流＠Ｑで送入される。

第１室１６Ａにおいて′＠環パイプ２４の先端には。

原液と循環液の混合液を挿入する際に空気を導入するた
めの曝気インジェクター（商品名：三井−バイニルイン
ジェクタ一式散気装置）２Ｂが設けられている。この曝
気インジェクター２６によって曝気空気の細分化と室内
の攪拌の効率化が図られる。また、この循環ポンプ２２
によって最大１２０Ｑの処理液が循環されている０本実
施例では約４００で循環されている。

活性汚泥槽ｌＢに挿入された原液は循環液とともに第１
室１８Ａから順次オーバーフローしながら各室を通過し
、第７室に達する。第２室１８Ｂ、第３室１８Ｇ、第４
室１６０　、第６室１１ｉＦ及び第７室１８Ｇには夫々
空気を供給するために通常用いられている曝気装置３０
　、３１　、３２　、３８　、３８が設置されている。

これらの曝気ＪＡ”１１に供給される空気縫は各ヤ独立
して調節可能に構成されている。第１室１８Ａ、第５室
１８Ｅが嫌気性雰囲気に保持され、第２室１６Ｂ、第３
室１８Ｇ　、第４室１１１ｉＤ　、第６室１８Ｆそして
第７室１８Ｇは好気性雰囲気に保持されている。

供給工程において原液は、前段処理槽に供給される５、
１つの室に供給されることに限らない。

例えば第２図のように室が３つ以上に区画されている場
合、第１室及び第３室に同時に供給してもよい、後段処
理槽２０の各室は、前段処理槽と同様に、複数であれば
いくつの室に区画されていてもよく相対的に好気性また
は嫌気性の雰囲気に任意に独立して設定可能であること
が好ましい、しかも１本実施例の如く後段処理槽内の処
理液を限外経過装δへ供給するための最後の室及び岐後
から２番目の室は好気性に設定されることが好ましい、
この場合、粘着性を有する妹気性菌が、限外濾過膜の１
ａ前で増殖されないから、限外臨過股にこれらの閑が付
石することによって生じる鉱過性能の低下を防止し、膜
の洗浄回数を減することができる。生物反応槽１Ｂにお
いて前段槽１８及び後段槽２０には、嫌気性雰囲気及び
好気性雰囲気の組み合わせによって効果的にし尿が活性
汚泥処理される。

第７室はパイプ３９及び循環ポンプ４０を介して限外鑓
過装、ｆｉ　４２に接続されている。限外濾過装置４２
に用いられるＵＦ膜は、分画分子ｉ　１，０００乃至３
００万の範囲のものが用いられる０本実施例では、ポリ
アクリロニトリル製分画分子ｉ１５，０００乃至２０，
０００のＵＦＩ！’２　（ローヌブーラン社製アイリス
■）が用いられている。処理液はＯＦ膜に対してクロス
フロ一方式で流され、膜透過水と濃縮液とに分岐される
。

限外濾過装置４２からはその濃縮液を前段槽１６の第４
室＋１１ｉＤ及び後段槽１８の第７室１８Ｇに返送する
ための返送パイプ４６が配設されている。返送パイプ４
６からは濃縮液の残部を余剰汚泥として系外に排出する
ための余剰汚泥パイプ４日が分岐されている。

後段処理槽（第７室）の処理液を限外症過Ｊ装置４２に
供給し、ここで処理液は′ＣＣ液液１．て高度に濃縮さ
れ、くり返し２前段及び後段処理槽に返送されるので処
理液中の難分解性有機物質も高濃度（ＭＬＳＳ［１００
０〜２５０００ｐｐｍ）活性汚泥によって繰り返しある
いは長時間に亘って分解される９限外飽過装こ４２は膜
透過水バイブ４３を介して活性炭吸着設備４４に接続さ
れている。膜透過水バイブからは膜透過水の一部を第７
室１戻すための膜透過水返送バイブ４５が分岐されてい
る。

本実施例において活性炭吸着設備４４には１粒状活性炭
を充填した固定床式の吸若塔が用いられる。

活性炭の通水速度（ＳＶ）は、従来公知の範囲でよいが
活性炭の前に設けられたＵＦＩ１２で完全にＳＳが除去
されるため通常の活性炭処理によるＳＶよりも高く採る
ことも可能である。

活性炭吸着設備４４において膜透過水中の色度を低−ド
さぜ、且つＢＯＤやＣＯＤ等の有機性溶解物質を除去し
た後、処理水として放置される。なお処理杖には膜処理
との相乗効果【こよって大腸菌等の１細菌群はほとんど
存在しないが、系外からり込１−２た大腸菌等の細菌を
殺菌するために塩素等にＪ、り消毒してもよいや ［実験例］ 実験例　１ 第１１）４に示す装置を用い″Ｌ以下の実験を行った。

貯留槽８に生し尿を受は入れ、＄、福釈下でＣ度調整を
行いこれを原液とした。この原液の供給盪を３００９．
／　Ｆｌ　（Ｑ）と１７、生物反応槽に供給して処理し
、　ＩＦ膜により固液分離した結果、膜透過水の組成は
下記のようになった。

（膜透過水の組成〕 ８０１１　　　　　　　　　　　　　　　２０　　層ｇ
／ｆＬＣＯ０２５０ｍｇ／文 ｓ　　ｓ　　　　　　　　　　　　ｔｒａｃｅ色度　　
　　　　５５０　　度 上記膜透過水を活性炭で処理した結果、最終処理水の組
成は下記のようになった。

（活性炭処理水の組成） ８００　　　　　　　１０　ｍｇ／Ｉ Ｃ０Ｄ　　　　　　　　２７　ｍｇ／交ｓ　ｓ　　　　
　　　ｔｒａｃｅ 色度　　　　　　　　９　度 比較実験例　１ ￥験例１において、下記のフローのように生物反応後置
液分離手段として遠心分凄機を用い、次いで分謙液を凝
集沈殿処理し、次いで砂濾過処理した後、活性炭処理を
１カ月続けた。その結果初期には下記の表に示す結果が
得られたが、１週間後には砂諸過が目詰まりし運転の継
続が不可能になった。そのため砂の逆洗を行い処理を！
を続させたが、１力月後には活性炭も［］詰まりし、処
理の継続が不可能になった。

ＢＯＤ（ｍｇｚｌ）　　　　３０　　　　２０　　　　
２０　　　　１０Ｃｏｎ　　（ｍｇ／文）　　　　２５
０　　　１８０　　　　１５０　　　　３１ｓｓ（−８
１文）５００　　　　５０　　　　　５　　　　　５色
度（度）　　　２５００　　　＋８０　　１８０　　　
３０［発明の効果］ 本発明によれば、生物処理後の固液分離手段としてＩＩ
Ｆ膜を採用し５　このＵＦ膜ど活性炭の組合せだけで、
長期間に波って脱色をｉｊ７能にすることができる。即
ち、ＩＪＦ収により固液分離すると（、尿の色度は５０
０〜ＧＯＯ度となり、従来の凝集沈殿処理水の色度（１
５０〜２ｏｏＩＨ）より高くなってしまうにも拘らず、
オソン酸化処理を必要とすることなく。

長期間に渡って脱色を可１歳にすることがで、きａ　ａ
また固液分離手段としてＬＩＦ膜を採用しているので、
ＳＳの流出がないため、活性炭の１１詰まりがない、そ
のために活性炭の逆洗設備を必要としない、また前処理
設備として砂濾過処理設備を設ける必要がなく、更に砂
の逆洗設備を設ける必要がない、故に設備コストを低下
させることができ、かつ煩雑なメンテナンスを要しない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の一実施例を示す概略説明図、第
２図及び第３図は処理槽の他の例を示す概略断面図であ
る。 ４：受入槽 ８：貯留槽 ｌＯ：粗目スクリーン １２：微細目スクリーン １Ｂ＝生物反応槽 ４２：限外症過装置 ４４：活性炭吸着設備 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. し尿を生物反応槽で処理し、次いで限外濾過膜によって
   固液分離し、次いで膜透過水を活性炭吸着処理すること
   を特徴とするし尿の脱色方法。