JPS63302998A - 高濃度の有機廃水の処理方法 - 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、高濃度の窒素分およびＢＯＤ源を含有する有
機廃水の処理方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より窒素分とＢＯＤａ！２が高い有機廃水、例えば
ＢＯＤ源が１２，０００−１５，０００ｍｇ／Ｉ！、、
窒素分が５，０００ｍｇ／／！の生し尿の処理方法とし
ては、主として嫌気性消化法と低希釈二段処理曝気法が
知られており、前者は嫌気性状態で嫌気性菌で処理する
方法であり、後者は希釈水で希釈して曝気しながら好気
性菌で処理する方法である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、嫌気性処理法では、約４０日の長い期間
を要するほか、嫌気性処理を施しただけでは未だ充分に
窒素分およびＢＯＤ源を除去することができないので、
後にさらに１９倍の希釈水を加えて好気性処理をせねば
ならないが、この場合に希釈水を多量に要する欠点があ
った。この原因は、嫌気性処理により主としてＢＯＤ源
が減少し、窒素分はほとんど変化しないため、窒素分が
ＢＯＤ′ｔＡに比して１．５〜２，５倍となり、後の処
理を困難にするからである。このように窒素分がＢＯＤ
源よりも多い場合にはＢＯＤｔＡを２００ｍ　ｇ　／　
ｌ以下に下げて曝気しないと処理が非常に困難となるの
で、約２０倍の希釈水が必要となる。

また、低希釈二段処理法では、曝気処理に先立って希釈
水で希釈せねばならないが、希釈水に廃水の約１０倍を
要するため、コストが高くつくほか、設備費が割高とな
る欠点があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる現状に鑑み、高濃度の窒素分およびＢ
ＯＤ源を含有する有機廃水に凝集剤を添加混合して凝集
物をＵｉ過分離せしめ、このが液にアルカリを添加して
Ｐ　Ｈを７〜８．５に調整して凝集物を分離し、分離液
にレドックス槽にて通性嫌気性菌の存在下で空気を吹き
込み発生したアンモニアを除去し、わずかの空気の存在
下で通性嫌気性菌で処理してＢＯＤ源と窒素分を除去し
、次いで嫌気性状態下で嫌気性菌にて脱窒素処理し、さ
らに好気性状態下で活性汚泥処理することを、その特徴
とする高濃度の有機廃水の処理方法である。

（作用） 本発明では、高濃度の窒素分およびＢＯＤ源を含有する
有機廃水は、先ずＢＯＤ源と窒素分とを含むＳＳを低濃
度にまで除去し、次いで分離液をＰ　Ｈ７〜８．５に調
整してさらに析出した窒素分などを含むＳＳを除去し、
次いでレドックス槽にて窒素分を酸化、還元して亜硝酸
、硝酸とアンモニアとなし、そのアンモニアを除去し、
さらに通性嫌気性菌でＢＯＤ源と窒素分を減少せしめ、
次いで硝酸成分を脱窒処理することにより窒素分を著し
く除去すると共に、ＢｏｒＢｇも無希釈でしかもアルカ
リを加えて中和することなく次の活性汚泥処理が可能と
なる程度とすることができる。このようにしてＢＯＤ′
ｔＡに比して窒素分の多い廃水の窒素分を予め除去して
窒素分の比率を小さくすることは後の活性汚泥法による
節水型の後処理を容易にする。このようして、窒素分お
よびＢＯＤの低下した廃水は、はとんど希釈水を要する
ことなく活性汚泥法により好気性菌にて処理され、ＢＯ
Ｄをさらに低下することができる。上記のようにして、
高濃度の窒素分、ＢＯＤｆｉを安価に処理することが可
ｔｍ＆なる。

〔実施例］ 以下、本発明を図示の実施例に従って詳細に説明するこ
ととする。

図において、■は処理すべき高濃度有機廃水を貯留槽２
に導入する管にして、ここで導入される高濃度有機廃水
は、焼酎廃水、生し尿、消化汚泥、石炭乾留廃液、石炭
ガス液化廃液、石炭ガス液化廃液、清酒残香、ウィスキ
ー酵母蒸留残香、アルコール工業の蒸留残香、養豚廃液
等の比較的ＢＯＤが高く窒素分の高いものである。例え
ば、ＢＯＤが５，０００〜５０，０００ｍｇ／ｆ、窒素
分（Ｔ　Ｎ　）が３，０００〜３０，０００ｍｇ／／！
を含むものであるが、これに限らない。有機廃水は、貯
留槽２に貯留されるに先立って図示はしていないが、粗
大固形物を含む場合には炉格子などで捕集して除去され
、粒子の大きな土砂などは受入槽などの頭内に沈積して
除去される。貯留槽２では、有ｉ吻分離槽１１、分離槽
２０、曝気槽２５からの菌体が添加され、底壁に配装さ
れた散気管３から少量の空気（例えば１０〜２ＯＮボ／
ボ・槽・日が望ましい）が供給され、通性嫌気性菌およ
び少量の嫌気性菌が繁殖する。これにより、ＳＳの液化
と成分の構造式の変化、例えば酸の生成、ガスの発生、
低分子化合物への生物分解するなどが生ずる。貯留槽２
の廃水は、送液ポンプ４．管５を経て凝集混和槽６内に
導入される。ａ集混和槽６では、凝集剤が添加されるが
、凝集剤としては高分子凝集剤単独、またはこれと無Ｊ
ａ凝集剤との併用が望ましい。

高分子凝集剤としてはカチオン系高分子、例えばポリチ
オ尿素、ポリアクリルアミド、アニリン樹脂塩酸塩など
が使用されるが、アニオン系高分子凝集剤も使用するこ
とができる。

また、無機凝集剤としては硫酸第一鉄、ポリ硫酸鉄（Ｆ
　ｅ　ｚ　　（ＯＨ）、（Ｓ　Ｏ−）　＊−ｚｚ　）−
等の硫酸鉄が望ましい。

高分子凝集剤と無機凝集剤との併用の場合には例えばこ
の槽を２つに区分けし、前の部分で無機凝集剤を先ず添
加し、次に後の部分で高分子凝集剤を添加することが望
ましい。これらの凝集剤と共に併用して凝集助剤を使用
してもよく、凝集助剤としては、多孔性無機助剤、ポリ
塩化アルミニウムが挙げらる。多孔性無機助剤としては
Ｃａ０５０〜５６％、Ｓｉ０□２０〜３０％、Ａ　Ｉ　
ｔ　０．７〜１０％、５Ｏ１４〜１０％を主成分とする
ｖＡ＠物質テアリ、さらにＭｇＯ１〜５％、Ｆｅｚ（）
＋１〜５％を含有することができる。なお、凝集助剤は
高分子凝集剤との併用、無機凝集剤との併用、または両
凝集剤との併用とすることができる。

凝集剤の添加量は、高分子凝集剤は固形物に対して０．
１〜０．４％程度、ポリ硫酸鉄などの硫酸鉄は一般に純
分として固形物に対して１〜４゜０％、これらと併用す
る多孔性無機助剤などの凝集助剤は固形物に対して約５
〜１０％が望ましい。

この凝集混和槽６は撹拌装置を備えており、この槽内に
おいて廃水と凝集剤との混和が充分に行われ、フロック
の直径が３〜８ｍｍ程度に生長する。

このようにして、フロックが生長した廃水は管７を経て
濾過機８に導入される。１濾過機８としては加圧式ベル
トプレス型脱水機やスクリュープレスなどが使用される
。

上述のように、凝集助剤を使用する場合には、廃水中に
コロイド性有機物がどのように多くても凝集が行われて
無洗浄のまま良好な廃水を持続するきことができて、炉
材の目詰まりがない。５０〜７５％の含水率のケーキ９
が得られる。

が過機８よりのが液は、が液管１０を経て有機物分離槽
１１に導入される。この有機物分離槽１１の入口では、
水酸化カルシウムなどのアルカリを添加してＰＨ７〜８
．５に調整しながら撹拌機で良く混和して溶液中の有機
物が凝集、析出して沈降分離される。ここで、アルカリ
の添加を有機物分離槽１１の人口で行ったが、凝集混和
槽を別に配装してそこでアルカリと混和し、この混和液
を有機物分離槽１１に導入して凝集物を沈降せしめても
良い。沈澱物は、管１２を経て貯留槽２に導入される一
方、上澄液は、管１３を経てレドックス槽１４に導入さ
れる。レドックス槽１４では下端に配装した散気管１５
によりわずかの空気が吹き込まれると共に、通性嫌気性
菌が導入されて廃水中の有機物（窒素含有有機物を含む
）などのＢｏＤ源と共に窒素分が分解される。また、廃
水中の窒素分は、一方では酸化されて亜硝酸性窒素と少
量の硝酸性窒素となり、他方では還元されてアンモニア
性窒素となる（酸化還元反応、レドックス反応）。空気
の吹き込み量は１Ｍの曝気槽当たりで１０〜３５ｎ（空
気７日が望ましい。これにより発生したアンモニアは廃
水から分離される一方、亜硝酸性窒素は４０〜２５０ｍ
ｇ／Ｉｌ、硝酸性窒素は１０〜５０　ｍ　ｇ　／　１程
度となる。この槽１４ではＢＯＤＩｆ！Ｘが４０〜７０
％、窒素分が４０〜８０％除去される。このようにして
レドックス槽１４で処理された廃水は、管１６を経て菌
体槽１７に導入される。菌体槽１７では底部からの散気
管１８で曝気して菌体の作用によって多量のＢＯＤの分
解が行われる。菌体槽１７では炭水化物、蛋白質などの
ほか、通性嫌気性菌が要求する酸素量よりも低い量を吹
き込むことにより通性嫌気性菌は酸素を得るために廃水
中の酸素含有物をも分解することとなり、硝酸イオン、
亜硝酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオンなどのほか、
従来より処理が困難とされていた油脂、色素成分、フェ
ノールなども順次低分子化合物にいたるまで分解するこ
とができる。フェノール等の生物前として阻害物質が廃
水より除去された後は、活性汚泥処理が容易となる。菌
体槽内で活動する通性嫌気性菌としては、クロストリデ
ィウム属、アセトバクター属、ミクロコツカス属、スト
レプトコツカス属、スタフィロコンカス属、カンデイダ
属などの各種の菌を使用することができるが、このほか
の菌も使用することが可能である。このようにして、菌
体槽では高濃度のＢｏＤ源がほとんど希釈されないでも
４０〜８０％除去される。

次に、菌体槽で処理された処理水は管１９を経て分離槽
２０に導入され、大部分の菌体は分離されてポンプ２１
、管２２および２３を経てレドックス槽１４、菌体槽１
７に戻されて再利用される。

分離槽２０で分離された処理水は管２４を経て脱窒槽２
５に導入される。脱窒槽２５では、嫌気性状態下で嫌気
性菌にて処理され、硝酸性窒素が還元されて除去される
。なお、脱窒槽２５には曝気槽２７の出口側に設けたポ
ンプ３５により原液量の５〜６倍量の返送汚泥が管３６
を経て戻され、よく撹拌される。次に、管２６を経て曝
気槽２７に導入される。すでに、ＢＯＤ源はこれまでの
各処理により低下されており、窒素源はさらにＢＯＤ源
の約０．３〜０．６倍に下がっているので、はとんど希
釈水を使用しなくてもよいが、塩類の阻害要素が存在す
る場合などには添加する。曝気槽２７では、底壁に配装
された散気管２８より空気を吹き込み好気性微生物群（
ＭＬＳＳ）により接触曝気処理を行う。

曝気槽２７で処理された水は管２９を経て沈澱槽３０に
導入されてその上澄液は良好な水質となる。沈澱汚泥は
ポンプ３１、管３２を経て曝気槽２７に戻され、余剰汚
泥は管３３から管３４を経て貯留槽２に返送される。

具体例 ＋３０Ｄ１４，０００ｍｇ／Ｉ！、、５Ｓ２４，０００
　ｍ　ｇ　／　ｌ、ＴＮ５，２００ｍｇ／Ｉ！、、ＰＨ
８のし尿に凝集剤を添加混和した。凝集剤としては、Ｓ
Ｓの重量に対して、ポリ硫酸鉄（３５％濃度）４．７％
、凝集助剤（多孔性無機助剤８０％濃度）７％、高分子
凝集剤０．８％を使用した。次に、廃水をヘルドフィル
ターにてが過したところ、ケーキが過速度は１００〜１
１０ｋｇ５Ｓ／ｍ−ｈ（７）割合で速やかなが過（ケー
キ水分７５％以下）が行えた。なお、ベルト型プレス機
をさらに使用した場合には、ケーキ水分が５０〜５５％
のものが得うレタ。分離液はＢＯＤが８，５００ｍｇ／
１．、ＳＳが２５０ｍｇ／ＣＴＮが５，０００ｍｇ／！
、Ｐ　Ｈが７であった。次に、有機物分離槽１１の入口
で石灰液を１．　５〜２．３ｋｇ／ｒｎ程度加えて凝集
物を沈降せしめ、上澄液をレドックス槽１４で処理した
ところ、１８時間後にＢＯＤが３゜５００ｍｇ／ｊ２．
ＳＳが２５０　ｍ　ｇ　／　１、ＴＮが８５０〜１１０
０ｍｇ／ｌ、ＰＨが８．１となり、特に窒素分が約８０
％も除去された。このように、窒素分がｌｏ００ｍｇ／
ｆ程度に下げられると、後の処理が容易となる。次に、
菌体槽１７中で通性嫌気性菌で処理し、脱窒処理するこ
とによりＢＯＤが１．５００ｍｇ／ｆｆｉ、ＳＳが３５
０ｍｇ／ｌ、ＴＮが３８０ｍｇ／ｊ２．ＰＨが８．８と
なった。希釈水を使用することなく、曝気槽２７で処理
し、沈澱物を除去すると、ＢＯＤが１０〜３０ｍ　ｇ　
／　１、ＳＳが１５〜３０　ｍ　ｇ　／　１、ＴＮが２
０〜４０　ｍ　ｇ　／　ｌとなり、さらに繰り返して曝
気処理、沈６処理を行うと、ＢＯＤが１０〜２０ｍｇ／
ｆｆｉ、ＳＳが１０〜２５ｍｇ／ｌ、ＴＮが１７〜３０
　ｍ　ｇ　／　ｌであり、二段目の曝気処理で多少改善
されるが、最初の曝気処理で充分に効果が挙げられるこ
とが判った。

（発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、高濃
度廃水は凝集濾過処理、Ｐ　Ｈ調整による凝集処理、レ
ドックス槽での処理、通性嫌気性菌による処理および脱
窒処理により、後の活性汚泥処理が充分に行える程度に
窒素分およびＢＯＤ源が除去されるので、従来し尿処理
などでは処理廃水の５〜２０倍量を要していた希釈水を
ほとんど要することなく活性汚泥処理が可能となり、高
濃度の窒素分、ＢＯＤ７Ｉｒｔを含有する廃水を比較的
小さな設置面積で安価に処理することが可能となるなど
の実用上における優れた作用効果を奏することができる
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すフローシートである。 ２：貯留槽　　　　　　６：凝集混和槽８：が水槽　　
　　　　１１：有機物分離槽１４ニレドツクス槽　　１
７：菌体槽 ２Ｏ２分離槽　　　　　２５：脱窒槽 ２７：曝気槽　　　　　３０：沈澱槽 特許出願人　　　熊　沢　敬　介 １ぐ１ｏ、−，１−′グ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高濃度の窒素分およびＢＯＤ源を含有する有機廃水に凝
   集剤を添加混合して凝集物を濾過分離せしめ、この濾液
   にアルカリを添加してＰＨを７〜８．５に調整して凝集
   物を分離し、分離液にレドックス槽にて通性嫌気性菌の
   存在下で空気を吹き込み発生したアンモニアを除去し、
   わずかの空気の存在下で通性嫌気性菌で処理しＢＯＤ源
   と窒素分を除去し、次いで嫌気性状態下で嫌気性菌にて
   脱窒素処理し、さらに好気性状態下で活性汚泥処理する
   ことを特徴とする高濃度の有機廃水の処理方法。