JPS637900A - し尿系汚水の処理方法 - 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】 Ｅ産業上の利用分野コ 本発明はし尿を合理的に高度処理するプロセスに関する
ものである。

［従来の技術］ 従来の最も代表的なし尿処理技術は、搬入し尿をスクリ
ーンによって機械的に除潰したし尿を生物学的に硝化脱
窒素したのち活性汚泥を沈降分離し、ざらに凝集沈澱、
活性炭吸着を行なうプロセスである。

しかしながらこの従来プロセスは、活性汚泥の沈澱分離
が不安定であること、難脱水性の凝集沈澱汚泥が発生す
るという問題点があった。

一方最近、活性汚泥の沈降分離、凝集沈澱の二工程を除
去し、ＵＦ膜（限外濾過膜》で一挙に活性汚泥を膜分離
して清澄な処理水を得る方法が提案ざれている。

このプロセスは合理的と考えられるが、次のような問題
が未解決であり、理想的なし尿プロセスになり得ていな
い。即ち ■　ＵＦ膜はリン酸イオンを全く捕捉することができな
いためＵＦ膜透過水に対し、リンの吸着除去工程を設け
なければならない。このリン吸着除去工程はＤＨ調整、
吸着剤の再生および晶析工程を必要とし、繁雑な操作と
なる。

■　凝集沈澱法よりＵＦ膜のＣＯＤ、色度成分の除去率
が劣るので、後続する活性炭吸着工程の負荷が大きく、
活性炭吸着工程の維持管理費が高額゛になる。

■　余剰活性汚泥の脱水避が良好でない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、前記の という従来プロセスの大きな問題点（前述の■、■）を
根本的に解決することを課題としており、具体的には （イ）膜分離工程の後段にリンの除去吸着工程を設ける
ことを不要にし、プロセスを単純化する。

（口）活性炭への色度、ＣＯＤの流入負荷を低減し活性
炭吸着工程の維持管理費を節減する。

（ハ）汚泥処理工程を合理化し汚泥の脱水性を向上する
ことによって低水分の脱水ケーキを得て、汚泥処理を容
易にする。

（二）汚泥脱水ケーキ中のリン酸含有率を高め、肥料価
値を向上する。

ことを課題としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はし漬含有し尿に、後記の生物学的硝化脱窒素工
程から発生する余剰活匪汚泥と凝集剤を添加することに
よってし渣共存凝集フロックを形成せしめ、これを固液
分離し、該分離液を生物学的硝化脱窒素処理しらのち、
該工程から流出する活性汚泥スラリーをルーズ（Ｌｏｏ
ｓｅ　）　ＲＯ膜によって膜分離し、膜透過水を得る一
方膜分離スラリーを前記生物学的硝化脱窒素工程にリサ
イクルせしめることを特徴とするし尿系汚水の処理方法
でおる。

なお、本発明にいう「ルーズＲｏ膜」とは「Ｎａｃｆ！
排除率が８０％以下のＲＯ膜」のことを称す。

以下図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。第１
図は本発明の一実施態様のフローシ一トを示す。

トイレットペーパなどのし渣を含んだし尿１に、生物学
的硝化脱窒素工程２から発生する余剰活性汚泥スラリ−
３と凝集剤（高分子凝集剤、塩化第２′鉄、ポリ硫酸鉄
など）４を添加し、し渣と共存状態の強度が大きい凝集
フロックを形成せしめる。

５、６は混和槽である。

しかるのち、し渣共存凝集フロックはスクリーン７によ
って容易に固液分離ざれ、分離液８とし漬共存濃縮汚泥
９となる。この濃縮汚泥９は脱水註が非常に良好でおり
、スクリュープレス脱水機１４によって水分５０〜６０
％という低水分の脱水ケーキ１５にすることができる。

し清、コロイドおよびＳＳが除去された分離液８は希釈
されることなく硝化液循環型生物学的硝化脱窒素工程２
に流入し、ＢＯＤと窒素が生物学的に除去ざれる。

生物学的硝化脱窒素工程２の活性汚泥ＭＬＳＳ濃度は１
５０００〜２００００ｍｇ／Ｊ！に設定ざれる。通常し
尿を無希釈で曝気処理すると激しい発泡に間まされるが
、本発明法では必らかしめ、し尿中の発泡原因物質であ
るＳＳ、コロイドを凝集除去するので激しい発泡は生起
しない。

しかして、生物学的硝化脱窒素工程２がら流出する活性
汚泥スラリ−１０は直接ルーズＲＯ膜（ｌｏｏｓｅＲＯ
膜）分離工程１１に流入し、活性汚泥を主体とするＳＳ
、溶解性ＣＯＤ、色度、ビールスおよびＰＯ４３−イオ
ンがルーズＲＯ膜によって捕捉分離ざれ、無色透明の膜
透過水１２と高ＳＳ濃度の膜分離スラリ−１３とに分離
ざれる。

従来のＵＦ膜分離工程では、ＰＯ４３−イオンは全く捕
捉ざれず、かつＣＯＤと色度成分の除去率か凝集沈澱法
より劣るという大きな問題点が必るが本発明ではＵＦ膜
分離法の難点をルーズＲＯ膜の適用によって根本的に解
決することに成功した。

ルーズＲＯ膜は通常のＲＯ膜と異なり、Ｎａ＋、ＣＩ！
一のような荷電の小さな無搬イオンは通過することがで
きるが、ＣＯＤ成分、色度成分のような高分子状の物質
はほぼ完全に捕捉でき、Ｐ○４３−イオンのような多価
イオンも捕捉可能という特性をもっている。このような
特性をＵＰ！漠はもっていない。

この結果、ルーズＲＯ膜分離工程１１からの透過水１２
は従来プロセスのＵＦ膜分離工程の高ＣＯＤ，色度、Ｐ
Ｏ４を含む透過水とは全く異なりｓｓ，色度がゼロでＣ
ＯＤ，ＰＯ４３−も非常に少なくなっている。従って膜
分離工程の後にリン吸着除去工程を設ける必要がなく、
プロセスが著しく単純化される。

しかしてルーズＲＯ膜分離スラリ−１３の大部分１３′
　は生物学的硝化脱窒素工程２にリサイクルざれ、余剰
活性スラリ−３は前述のようにし尿１に添加混和ざれ凝
集処理を受ける。

本発明プロセスのアウトプットは膜透過水１２と脱水ケ
ーキ１５の２者だけでおり、膜透過水１２には色度、リ
ン酸がほとんど含まれないから必然的に脱水ケーキ１５
中にはリン酸とフミン系類似の色度成分が高濃度に含ま
れることになり、極めて肥料価値および土壌改良効果の
高い有別性肥料として有効利用できる。

これは従来のＵＦ膜分離法では全く期待できない効果で
おる。

なお、ルーズＲＯ膜透過水１２はそのまま公共用水域に
放流するか又は地下浸透できる高度の水質をもっている
が、処理場ないし住民の要求によってざらに高度にＣＯ
Ｄ成分を除去することを要求ざれる場合は活性炭吸着工
程１６でボリツシングする。この場合も従来のＵＦ膜分
離工程の透過水よりもｃｏｏ濃度が１／４程度と低いの
で活性炭のライフを伸ばすことができ運転費が約１／４
に削減される。

［実施例］ 第１図の処理フローによって、し尿処理量１ゴ／日の規
模で本発明の処理方法を行なった。

生物学的硝化脱窒素工程には公知の硝化液循環型（無希
釈）を採用し、 ＭＬＳ３１　５０００ｍ！ｇ／，ｅ、滞留日数９日とし
た。

まず搬入し尿に余剰活性汚泥スラリーと強カチオン性高
分子凝集剤を３５０〜４００ｍ’ｊ／ア添加し凝集フロ
ックを形成させたのち、目開き０．　３調の傾斜ウエッ
ジワイヤスクリーンによって固液分離した。

トイレットペーパなどのし清が共存したフロンクは繊維
分が存在するため強度が大きく、粒径も０．５＃以上と
なるので、スクリーン下にもれてくるＳＳは２００〜３
００ｍｇ／ノと少量であった。

スクリーンｔｉ縮汚泥の固形物濃度は４．５〜４．７％
と高く、繊維分を多量に含んでいるため脱水性が良好で
おり、スクリュープレス型脱水機によって容易に水分５
０〜５５％という低水分の脱水ケーキを得ることが可能
でめった。この脱水ケーキの乾燥固形物市たりＰＯ４の
含有率は５〜５．５％と高く、肥料としての価値が高く
、水分が５０〜５５％とべとつきがなくハンドリング性
も良好で必って、そのままおるいはコンポスト化して従
来よりも肥効成分に冨んだ肥料として有効利用できるこ
とが認められた。

ウエッジワイヤスクリーン分離液を無希釈硝化脱窒素処
理したのち、〜ｌＬｓｓ１５０００ｍ’ｊ／ノの活性汚
泥スラリーをＮ社製ルーズＲＯ膜（　Ｎａ（Ｊ排除率５
０％以下、口径１５ｍの管型モジュールを使用）によっ
て直接膜分離した透過水は邑度５゜以下、ＳＳゼロとい
う．％めで清澄なものてあった。なおチューブ内液流速
は３〜３．５ｍ／Ｓと設定し、膜の洗浄はスポンジボー
ルによる機械的方法とＮａＯ（Ｊによる化学洗浄を併用
した。

ルーズＲＯ膜によって分離ざれた活性汚泥スラリーは第
１脱窒素槽にリサイクルし、余剰活性汚泥相当量をし尿
に混和して前記のカチオンポリマー凝集工程に流入させ
た。し尿中のし清、ＳＳおよびコロイド成分は余剰活性
汚泥を添加したのち凝集剤を添加すると、余剰活性汚泥
フロックと共凝集し効果的に除去ざれることか５２めら
れた。この結果この凝集工程で微生物フロック以外のし
漬とＳＳ（これがルーズＲＯ膜モジュールの閉そくの原
因となる）か充分に除去ざれるという効果が得られる。

また余剰活性汚泥スラリー中にはルーズＲＯ膜によって
分離ざれた色度成分が高濃度に含まれているが、凝集剤
によって凝集を受けて除去ざれ凝集フロック中に取り込
まれ、最終的に汚泥脱水ケーキとして系外に排出ざれる
ことが認められた。

次表に試験に供した，し尿、ルーズＲＯ膜、分離水の水
質を示す。

表−１ ［発明の効果］ 本発明はし渣含有し尿を独特の方法で凝集分離した分離
水を生物学的硝化脱窒素→ルーズＲＯ分離するという新
規な態様で処理するようにした結果、次のような本発明
独自の効果を得ることができる。

■　膜分離工程のあとにリンの吸着除去工程を設ける必
要がなくプロセス構成が簡略化ざれる。

その結果、建設費、運転管理費が節減でき維持管理性も
向上する。

■　膜分離工程のめとに活性炭吸着を行なう場合におい
て、活性炭へのＣＯＤ、色度の流入負荷が低減し、活性
炭のライフを延ばすことができる。

■　汚泥の脱水性が良好で水分５０〜６０％の脱水ケー
キを得ることができる。

■　汚泥中のリンおよび色度成分の含有率を向上できる
ので肥効性の高い脱水ケーキを得ることができる。

■　ＲＯ膜工程において、モジュールの閉そくの原因と
なるＳＳが凝集工程で除去ざれるので、ＲＯ膜モジュー
ルの目づまりが発生しない。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施態様のフローシ一トを示す。 １・・・・・・し尿、２・・・・・・生物学的硝化脱窒
素工程、３・・・・・・余剰活性汚泥スラリー、４・・
・・・・凝集剤（高分子凝集剤、塩化第２鉄、ポリ硫酸
鉄など）５、６・・・・・・混和槽、７・・・・・・ス
クリーン、８・・・・・・分離液、９・・・・・・し渣
共存濃縮汚泥、１０・・・・・・活性汚泥スラリー、１
１・・・・・・ルーズＲＯ膜分離工程、１２・・・・・
・膜透過水、１３・・・・・・膜分離スラリー、１３′
・・・・・・膜分離スラリーの大部分、１４・・・・・
・スクリュープレス脱水機、１５・・・・・・脱水ケー
キ、１６・・・・・・活性炭吸着工程。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. し渣を含有したし尿系汚水に、後記の生物学的硝化脱窒
   素工程から発生する余剰活性汚泥と凝集剤を添加してし
   渣共存状態で凝集フロックを形成せしめ、これを固液分
   離し、該分離液を生物学的硝化脱窒素処理したのち該工
   程から流出する活性汚泥スラリーをＮａＣｌ排除率８０
   ％以下のＲＯ膜によって膜分離し、膜透過水を得る一方
   、膜分離スラリーを前記生物学的硝化脱窒素工程にリサ
   イクルせしめることを特徴とするし尿系汚水の処理方法
   。