JPS6328500A - 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、車
に「し尿」という、）を処理するための装置に関する。

［従来の技術］ 従来、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清を除去した除清し尿を生
物学的硝化脱窒処理し、これを凝集沈殿処理した後、濾
過、活性炭吸着処理等の三次処理を行うもの。

■　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、活性炭扱者で処理するもの。

■　し尿を生物処理した後、限外濾過膜を用い汚泥分ｉ
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、活性炭吸着処理する
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及び硝化脱窒！Ａ埋木中に未分
解物質が妥留し、処理水のＣＯＤ　ｖａｎ、色度が高い
こと等の問題点があり、更にこれにより後工程の凝集沈
殿処理や活性炭吸着処理における凝集特性や活性炭吸着
特性に悪影響を及ぼすという欠点があった。しかも、こ
の場合、凝集性＠槽、濾過塔、活性炭吸着塔や逆洗排水
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■においても、前記■と同様に三次処理設備
が必要であるという問題がある。

前記■においては、限外１Ｊ１．過膜でＳＳはもちろん
、溶解性のＣＯＤ　ＭＴｌや色度まで除去され、処理水
は良好となる。一方、除去された成分は、そのままある
いは、返送汚泥として生物処理槽へ戻される。返送され
た成分のうち、ＳＳに基因するものは生物分解を受ける
が、ＣＯＤ　Ｍｎや色度はほとんど分解されず、生物処
理槽に蓄積される。しかして、（：　ＯＤ　Ｍｎや色度
成分が増加すると、限外濾過膜の透Ａ流束は低下してく
る。

ＣＯＤ　Ｍｎや色度の蓄積は、処理装置の全体構成が、
膜分離装置の！ｌ１ｉｆｉ液を生物処理系統に戻さず系
外に排出する一過式のものであれば問題はない、しかし
、この−過膜の場合、汚泥返送がないため生物処理が不
安定であると共に、高濃縮するので膜の面積を多くとら
なくてはならない。このためＣＯＤｍや色度成分の増加
による、限外濾過膜の透過流束（Ｆｌｕｘ）の低下を解
決することは極めて難しい。

一方、生物処理における余剰物質は、一般に、余剰汚泥
として処理するが、余剰汚泥をそのまま廃棄する場合は
少なく、通常、脱水してケーキを廃棄あるいは焼却し、
脱水濾液は生物処理槽へ戻す。この脱水処理には、高分
子凝集剤、特にカチオンポリマーを使用するのが一般的
であるが、この場合、ＣＯＤＭｎや色度は殆ど除去され
ない。無機凝集剤を高分子凝集剤と共に用い、無機凝集
剤の添加量を多くすれば、ＣＯＤ　Ｍｎや色度は除去さ
れるが、ケーキ含水率は高い等の難点がある。

し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、し層系汚水を膜
分離装置を用いて処理するに際し、膜で除去される物質
の濃縮を防ぎ、処理を安定させると共に、処理水質を向
上させることができるし層系汚水の処理装置を提供する
ことを目的としている。

この目的を達成するために、本発明のし層系汚水の処理
装置は、し層系汚水を凝集脱水する手段と、該凝集脱水
手段からの分離水を生物処理する手段と、該生物処理手
段からの処理液を膜分離する手段と、系内の余剰汚泥を
無機凝集剤で凝集処理する手段と、凝！＃、処理した余
剰汚泥を前記凝集脱水手段に返送する手段とを備えるよ
うにしたものである。

［作用］ 本発明の装置においては、し層系汚水を直接凝集脱水す
る手段を備え、し尿系汚水中の固形分の大部分を予め除
去するので、後続の生物処理手段において、ＳＳに起因
する発泡が抑制されると共に、生物処理液のＣＯＤ　Ｍ
ｎ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＠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。

また、系内の余剰汚泥に無機凝集剤を添加した後凝集処
理し、更に前段の凝集脱水手段に戻すため、ＣＯＤ　Ｍ
ｎや色度の蓄積・濃縮が防止される。

特に、有機性窒素の除去により生物処理、特に硝化処理
の安定化が図れる。また、無機凝集剤の使用により、高
分子凝集剤では凝集させ難い高分子の発泡性物質の凝集
固定が可能となり、生物処理槽における発泡がより軽減
され、良好な生物処理が可能となる。

［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図は本発明の実施例装置の系統図である。

第１図において、し層系汚水は配管１１より凝集槽１に
送られ、槽内で配管１２からのカチオンポリマー等の凝
集剤により凝集処理される。この場合、凝集剤のカチオ
ンポリマーとしては、ＤＡＭ／ＡＭ系、マンニッヒ化合
物等が用いられる。

なお、本実施例において、凝集槽１に送られるし尿は生
し尿であるが、本発明においては目開き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を
凝集槽１に導入しても良い。

凝集槽１の凝集物は、次いで配管１３より脱水手段Ａに
送給し、脱水処理する。脱水手段Ａの構成には特に制限
はないが、図示の如く、ロータリースクリーン２（目開
き０．３〜１ｍｍ程度）で前濃縮した後、脱水機３で脱
水する構成とすることもできる。ロータリースクリーン
２及び脱水機３で脱水処理されて得られたケーキは、ケ
ーキ取出手段１４により排出され焼却処理あるいは土壌
還元等によって処分される。

一方、脱水処理手段Ａで分離された分離水、即ち、スク
リーン濾液及び脱水濾液は、配管１５．１６により貯留
槽４に送給された後、配管１７より生物処理槽５へ送ら
れる。

本発明において、生物処理ａ！５としては、硝化脱窒処
理槽、好気性処理槽、は気性処理槽等が採用される。

生物処理槽５として硝化脱窒槽を採用した場合において
は、槽５内において、ＢＯＤ成分の分解や窒素成分の硝
化脱窒処理が施される。

生物処理槽５の生物処理液は配管１８より限外濾過原水
槽６に送給される。限外濾過原水槽６において、過剰の
汚泥分の一部は配管１９より生物処理槽５に返送汚泥と
して返送される。また、残部は配管２０より余剰汚泥と
して凝集槽１に返送されるが、その際、配管２１より無
機凝集剤が添加される。無機凝集剤としては、ＦｅＣｌ
２、ポリ硫酸鉄等のＦｅ塩、硫酸バンド、ポリ塩化アル
ミニウム（ＰＡＣ）等のＡ１塩、その他の無機凝集剤を
用いることができる。この場合、凝集ｐＨ域は中性以下
で、例えば鉄塩を用いた場合には、必要に応じてｐＨ調
整剤等を添加することにより、ｐＨ４〜５．５程度に調
整するのが望ましい。

この場合、余剰汚泥に予め無機凝集剤を添加した後凝集
槽１に送給することは極めて重要である。即ち、無機凝
集剤を予め添加せずに、凝集槽１においてポリマーと共
に添加した場合には、無機凝集剤はし尿系汚水の凝集に
消費されてしまい、余剰汚泥の凝集作用が殆どなくなっ
てしまう。

一方、限外濾過原水槽６の液分は、配管２２より限外濾
過膜分離装置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（例えば分子量２０，００
０以上）の殆どが除外される。限外濾過膜分離装置７の
濃縮液は、配管２３より限外：６１Ａ原水槽６に返送さ
れ、透過液は配管２４より処理水として取り出され、放
流工程に送られる。

なお、本発明において、膜分離手段は第１図に示すよう
な限外濾過膜分離装置に限られず、精密濾過装置、逆浸
透膜分離装置、あるいはこれらを併用した多段膜分離手
段としてもよい。

第２図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。：＠２図
の実施例は、第１図における貯留槽４と限外濾過原水槽
６を省いたものであって、脱水手段Ａの濾液は配管１５
．１６より生物処理槽５に送給され、生物処理液は配管
２５より直接限外濾過膜分離装置７に送給される。しか
して、限外濾過膜分離装置７の濃縮液は配管２６．２７
により一部は生物処理槽５に返送され、残部は配管２８
より余剰汚泥として、配管２１からの無機凝集剤と共に
凝集槽１に送給されて凝集処理される。なお、この場合
、限外濾過膜分離装置７の濃縮液はその全量を生物処理
槽５に返送し、生物処理槽５から余剰汚泥を抜き出し凝
集槽１に送給するようにしてもよい。

このように構成された本発明の装置においては、生物処
理液中の溶解性物質は凝集処理を受け、脱水ケーキとし
て系外に取り出され得るものであるので、生物処理液か
らの溶解性物質の分離が可能となり、この生物処理液中
における蓄積が防止されるように／♂る。このようにし
て、ＣＯＤ　Ｍｎ、色度、リン、有機性窒素が系外へ除
去され、処理系内での水質濃縮が防止され、効率的な！
Ａ埋が可能とされる。

実験例１（本発明例） 第１図に示す本発明の装置により、し尿（平均水Ｎ：　
ＢＯＤ＝１１２ｏｏｍｇ／λ、ＳＳ＝１６０００ｍｇ／
、りの処理を行なった。ただし、生物処理４ｖ　ｓとし
ては曝気槽を用い、限外濾過膜分離装置７の濃縮液は全
量曝気槽に返送し、曝気槽から余剰汚泥を抜き取った。

また、脱水処理手段としては、スクリュープレスを用い
た。

装置の各部の仕様を以下に示す。

し尿処理量：　　１０ｍゝ／日 曝　　気　　４ｉ　　：　　　Ｍ　　Ｉ　　Ｓ　　Ｓ　
＝　　１　５　７　０　０　ｍ　ｇ／　ｆＬ余剰汚泥引
抜量：３ｍ’／日 限外濾過膜分離装置・ 型式＝平膜型 膜面積＝１２ｒｎ’ 平均圧力＝　２　ｋ　ｇ　／　ｃゴ 膜面流速−１，５ｍ／ｓ このような装置において、十分ｉｌ１％の行なわれた汚
泥を用い、１ケ月間運転した。ただし、運転を開始して
、１４巳間は余剰汚泥にＦｅＣＡ３を添加せず、し尿と
余剰汚泥を混合したものにカチオンポリマー（栗田工業
■製　クリフィックスＣＰ６５９）を対スラリー２５０
　ｍ　ｇ　／　ｎ添加した。その結果、得られた脱水ケ
ーキの含水率は６２％であフた。また、生物処理槽のＣ
ＯＤ　Ｍｎ（０，４５μ濾紙で濾過した濾液中：溶解性
物質と考えらねる）は徐々に増加した。それと同時に限
外濾過膜の透過流束（Ｆｌｕｘ）は低下し、処理水の（
ＯＤＭｎも増加した。

１４日目以降から余剰汚泥にＦｅＣ，Ｑ：ｉを１９００
　ｍ　ｇ　／　１　ｍ加した。ＦｅＣｆＬ３を添加した
余剰汚泥のＰＨは５．１（平均）であった。その結果、
生物処理槽のＣＯＤカは増加せず、横ばいから減少の傾
向となった。また、Ｆｌｕｘは横ばい傾向となり、処理
水のＣＯＤ　Ｍｎも横ばいから減少の傾向となった。カ
チオンポリマーの添加率は２５０　ｍ　ｇ　／　ｆｌで
、脱水ケーキ含水率は６０％となった。この試験結果を
まとめて第３図に示す。

第３図より、余剰汚泥にＦｅＣＡ３を添加することによ
り、ＦｌｕＸの低下を防ぎ、処理水を安定化することが
できることが明らかである。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明のし尿汚水の処理装置は、し
尿汚水を凝集脱水する手段と、該凝集脱水手段からの分
離水を生物処理する手段と、該生物処理手段からの処理
液を膜分離する手段と、県内の余剰汚泥を無機す集剤で
凝集処理する手段と、凝集処理した余剰汚泥を前記凝集
脱水手段に返送する手段とを備えるよう構成したもので
あり、 ■　生物処理液中のＣＯＤ　Ｍｎ、色度等が凝集除去さ
れるため、分だ膜の透過流束が低下せず、処理が安定化
され乙。

■　余剰汚泥のｉ凝集物をし尿系汚水の凝集物と混合し
て脱水するため、得られるケーキの含水率が低い。

■　リンの除去も同時に行なわれる。

■　有機性窒素が除去され、生物処理、特に硝化処理が
安定する。

■　高分子の発泡性物質を凝集固定でき、生物処理槽で
の発泡が少なくなり、生物処理が安定する。また、消泡
剤使用量を低減でき、消泡剤による生物への悪影響を改
善することができる。

等の効果が奏される。

従って、本発明の装置によれば、し尿に含まれる窒素、
リン、ＣＯＤ、ＢＯＤ、３３等を効率的に除去して、極
めて優れた水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９買の系統メであ
る。第３図は実験例における測定結果を示すグラフであ
る。 Ａ・・・脱水手段、 １・・・凝集相、 ２・・・ロータリースクリーン、 ３・・・脱水機、 ５・・・生物処理槽、 ７・・・限外濾過膜分難装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）し尿系汚水を凝集脱水する手段と、該凝集脱水手
   段からの分離水を生物処理する手段と、該生物処理から
   の処理液を膜分離する手段と、系内の余剰汚泥を無機凝
   集剤で凝集処理する手段と、凝集処理した余剰汚泥を前
   記凝集脱水手段に返送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）生物処理手段が硝化脱窒手段であることを特徴と
   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分離手段であることを特
   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
   。