JPS6254077B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はし尿など、アンモニア性窒素含有有機
性廃液を合理的に処理する方法に関するものであ
る。 従来し尿などアンモニア性窒素含有有機性廃液
の各種処理方法のなかで最も新らしい処理プロセ
スとして、第１図のように低希釈活性汚泥法が広
く知られ実施例も多い。このプロセスは河川水、
地下水などの希釈水をし尿処理量に対して10倍添
加して、生物学的硝化脱窒素処理を行なつたの
ち、生物学的硝化脱窒素処理水を凝集固液分離
し、リン酸、色度、難生物分解性COD、及びSS
を除去し、高度処理するものであり、生物学的硝
化脱窒素工程から発生する余剰生物汚泥と凝集固
液分離工程から発生する凝集汚泥の両者に、カチ
オンポリマーなどの脱水助剤を加えて脱水すると
いうプロセスである。 なお、極く最近の傾向として、第１図のプロセ
スにおいて希釈水の使用量をさらに節減すること
を目的として、希釈倍率１〜２倍の超低希釈法が
開発されているが、この超低希釈法、低希釈法の
いずれも次のような重大な問題点が未解決であ
り、さらに秀れたプロセスの開発が要請されてい
るのが現状である。即ち、 生物余剰汚泥と凝集汚泥を脱水機によつて脱
水処理する場合にカチオンポリマーなどの脱水
助剤を多量に必要とするので、脱水処理工程の
維持管理費が著しく高額となつていること。 しかも脱水ケーキの含水率が80％程度と高い
ため、脱水ケーキを乾燥、焼却、コンポスト化
する場合、重油などの補助燃料を多量に要し、
エネルギー浪費型になつていること。 脱水ケーキ含水率を低下させるため、フイル
タプレスを採用する場合には、塩化第２鉄、消
石灰などの無機凝集剤を生物余剰汚泥、凝集汚
泥に対して多量に添加しなければ良好に脱水で
きない。従つて高度処理工程と汚泥処理工程の
両者に無機薬品を添加することになり、脱水ケ
ーキ中の無機物量が多量になる。この結果、焼
却灰量が増加し、コンポスト化にも障害とな
る。また脱水ケーキの発熱量も低下するので、
焼却時の補助燃料が期待するほど節約できない
こと。 など多くの問題点がまだある。 本発明はこれら従来の諸欠点を適確に除去しよ
うとするもので、とくに高度処理、汚泥処理工程
を著しく合理化することができる省資源、省エネ
ルギータイプの有効なプロセスを提供することを
目的としたものである。 本発明は、し尿などアンモニア含有有機性廃液
を生物学的硝化脱窒素処理したのち、固液分離
し、分離汚泥を前記生物処理工程に返送する一
方、分離液をさらに生物学的脱窒素工程にて処理
したのち、該工程の流出水と前記生物処理工程の
余剰汚泥との混合液に少なくとも鉄系、アルミニ
ウム系凝集剤、石灰のいずれかを添加して凝集固
液分離することを特徴とするし尿処理方法であ
る。 本発明の一実施態様を第２図を参照して説明す
ると、除渣し尿１は硝化液循環型ステツプ流入
型、ジエトエアレーシヨンによる単一槽好気性脱
窒素型など公知の生物学的硝化脱窒素工程２に流
入し、希釈用水を添加しないで無希釈処理され
る。次にこの生物学的硝化脱窒素工程２の流出ス
ラリー３は遠心濃縮機などの任意の固液分離装置
４にて濃縮汚泥５と分離スラリー６に分離され、
分離された濃縮汚泥５は生物学的硝化脱窒素工程
２に返送汚泥として全量又は一部が返送される。
一方前記分離スラリー６（生物学的硝化脱窒素工
程２にて発生した余剰汚泥と、生物学的硝化脱窒
素処理水との混合スラリーに相当する）は後段の
生物学的脱窒素工程又は生物学的硝化脱窒素工程
７に流入し、前記生物学的硝化脱窒素工程２にて
除去されなかつたNH₃−Ｎ、NOx−Ｎ、BOD
が、ここで高度に除去される。また後段の生物学
的硝化脱窒素工程７では固液分離装置４にて濃縮
され、返送される汚泥５の一部、さらにこれ以外
の汚泥を後段の生物学的脱窒素工程又は生物学的
硝化脱窒素工程７に流入せしめると有利である。 しかして、高度にBOD、Ｎ、CODが除去され
た生物処理水と生物学的硝化脱窒素工程２および
後段の生物学的脱窒素工程又は生物学的硝化脱窒
素工程７から発生する余剰汚泥との混合液８に少
なくとも塩化第２鉄、ポリ硫酸鉄、硫酸鉄などの
鉄系無機凝集剤、硫酸ばん土、PAC、塩化アル
ミ、含鉄硫酸ばん土（MIC）などのアルミニウム
系凝集剤、消石灰、生石灰などのカルシウム系凝
集剤のうちの一つ、最も好ましくは鉄系凝集剤と
高分子凝集剤９とを例えば10〜500：１の割合で
添加し、凝集固液分離工程１０にてリン酸、色
度、COD、SSが高度に除去された高度処理水１
１と凝集汚泥１２に分離する。この凝集汚泥１２
は脱水機１３で脱水しケーキ１４と脱水液１５
とに分離処理されるものである。 なお、凝集剤９に鉄系凝集剤を使用する場合
は、過酸化水素又はオゾンを併用すると、COD
除去、色度の除去率が向上するので重要な実施態
様であり、驚くべきことに、このプロセスによつ
て発生する凝集汚泥１２は極めて脱水性が秀れて
おり、そのまま無薬注で脱水機１３によつて脱水
可能であり脱水ケーキ含水率60〜65％の低含水率
ケーキ１４が得られることが確認された。 さらに、凝集固液分離工程１０に直接フイルタ
プレス、ロールプレスなどの機械脱水機１３を採
用すれば凝集沈殿装置、加圧浮上装置、スクリー
ン分離装置などの凝集固液分離工程１０が不要と
なりプロセス構成が著るしく簡略化されるほか、
機械脱水機分離水としての脱水液１５をそのま
ま処理水とでき、リサイクルさせる必要がなく、
極めて好ましい。とくに機械脱水機にフイルタプ
レスを採用すると、フイルタプレスの原理がケー
キ過であるため、液が著しく清澄となるがこ
の液を処理水とすることができるので最も好適
な実施態様である。 前記脱水液１５はそのまま処理水１１に混入
せしめてもよいが、脱水液１５中に溶解性
BOD、CODが溶出してくることがあるので後段
の生物学的脱窒素工程又は生物学的硝化脱窒素工
程７にリサイクルするのが最も適切である。また
脱水液１５を生物学的硝化脱窒素工程２にリサ
イクルすることも当然可能である。 なお、濃縮汚泥５の一部を後段の生物学的脱窒
素工程又は生物学的硝化脱窒素工程７に流入させ
たり或いはこれをバイパスして流出スラリーとし
て導出される混合液８に混入させれば後段の生物
学的脱窒素工程又は生物学的硝化脱窒素工程７内
のMLSS濃度を自由に制御できて効果的である。 本発明は、２段生物処理を採用した結果一段の
生物処理では困難な高度のBOD窒素除去率が得
られ、しかも処理水質が安定しているし、（凝集
処理工程において）生物余剰汚泥の脱水性の改善
と同時に生物学的硝化脱窒素処理水中のリン酸、
色度、難生物分解性COD、コロイド状SSが、一
挙に除去され、極めて清澄な無希釈高度処理水が
得られるし、かつ生物学的硝化脱窒素処理工程か
ら発生する余剰汚泥と生物処理工程処理水の凝集
固液工程から発生する凝集スラツジを無薬注で脱
水できるので、従来プロセスにおいて不可欠であ
つたカチオンポリマーなどの脱水助剤が不要とな
り、この結果汚泥脱水工程の維持管理費が著しく
節約でき、しかも、含水率60〜65％という極めて
低含水率の脱水ケーキが得られるのでケーキのコ
ンポスト化乾燥焼却に従来多量に必要とされてい
た補助燃料が著しく節減され、卓越した省エネル
ギ、省資源効果が得られるほか、生物学的硝化脱
窒素工程の処理水と余剰汚泥を従来プロセスのよ
うに分離して処理することなく、両者を一体化せ
しめた混合スラリーを凝集処理するようにしたの
でプロセス構成が簡潔になり、処理運転維持管理
が容易であると共に前段の生物学的硝化脱窒素工
程において大部分のBOD、窒素成分を除去した
のち、固液分離工程を介在して後段の生物学的脱
窒素工程又は生物学的硝化脱窒素工程に、前段の
生物学的硝化脱窒素工程から返送汚泥以外の汚泥
を流入せしめれば、後段の生物学的脱窒素工程又
は生物学的硝化脱窒素工程のMLSS濃度を高く維
持でき、生物反応速度をも著しく向上させること
も可能となり、従来プロセスの重大欠点をことご
とく解決できるものである。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 第１表の水質を有する除渣生し尿を第２図実線
のフローにより無希釈処理した。

【表】 固液分離工程４の前段の第１生物学的硝化脱窒
素工程２には水深10mのポンプ循環エアレーシヨ
ンによる深槽型硝化脱窒素槽（硝化液循環型）を
採用し、固液分離工程２はデカンター型遠心濃縮
機を採用した。遠心濃縮機２に後続する第２の生
物学的硝化脱窒素工程７は水深5mの槽を用い、
硝化槽→脱窒素→再曝気槽の順序で直列配置し
た。 第１生物学的硝化脱窒素工程２及び第２生物学
的硝化脱窒素工程７の仕様は第２表のように設定
した。

【表】 第２生物学的硝化脱窒素工程再曝気槽より流出
する生物処理水と余剰汚泥との混合スラリーに対
し、塩化第２鉄FeCl₃3000mg／を添加後アルカ
リ剤（Ca（OH）₂）でPH4.5〜5.8に中和してのち、
高分子凝集剤（アコフロツクA720）を10mg／
添加し、フロツク形成し、溶解空気による加圧浮
上法によつて固液分離した結果、表−３の極めて
良好な水質を有するし尿無希釈処理水を得た。浮
上フロスはそのまま無薬注でフイルタプレスによ
つて容易に脱水可能であり、過速度2.0〜2.5
Kg／m²・hr、脱水ケーキ含水率63〜65％が得られ
た。

【表】 脱水ケーキの低位発熱量は無薬注脱水の結果ケ
ーキ中の無機物が少ないため3000〜3200Kcal／
Kg・DSと高く、含水率が前述のように著しく少
ないため容易に焼却炉において自燃し、重油など
の補助燃料が全く不要となり、著しい省エネルギ
ー効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプロセスのフローシート、第２
図は本発明の一実施態様を示す系統説明図であ
る。 １…除渣し尿、２…生物学的硝化脱窒素工程、
３…流出スラリー、４…固液分離装置、５…濃縮
汚泥、６…分離スラリー、７…生物学的硝化脱窒
素工程、８…混合液、９…凝集剤、１０…凝集固
液分離工程、１１…高度処理水、１２…凝集汚
泥、１３…脱水機、１４…ケーキ、１５…脱水
液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アンモニア含有有機性廃液を前段の生物学的
   硝化脱窒素工程で処理してから固液分離し、分離
   汚泥を前記生物学的硝化脱窒素工程へ返送する一
   方、分離液をさらに後段の生物学的硝化脱窒素工
   程又は生物学的脱窒素工程で処理したのち、該工
   程の流出水と前記前段の工程で発生する余剰汚泥
   との混合液に少なくとも鉄系凝集剤、アルミニウ
   ム系凝集剤および石灰のいずれか一つの凝集剤を
   添加し、凝集固液分離することを特徴とするし尿
   処理方法。 ２ 前記後段の生物処理工程が、前記固液分離液
   と前記前段の生物処理工程で発生する余剰汚泥の
   両方を処理するものである特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３ 前記アンモニア含有有機性廃液を生物学的硝
   化脱窒素処理するに際し、希釈水を添加しないで
   そのまま処理するものである特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の方法。 ４ 前記後段の生物学的脱窒素工程が、前記凝集
   固液分離した凝集汚泥を脱水処理して生ずる脱水
   液をリサイクルして処理するものである特許請
   求の範囲、第３項記載の方法。 ５ 前記凝集剤が、鉄系無機凝集剤と高分子凝集
   剤とを用い前記混合液に添加併用されるものであ
   る特許請求の範囲第３項又は第４項記載の方法。