TWI693197B - 顆粒之形成方法及排水處理方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種顆粒之形成方法，使用了半批式反應槽，其重複實施具有以下特徵之運轉循環：第1運轉循環，以第1污泥負載條件實施生物處理步驟；及第2運轉循環，在該第1運轉循環後，以第2污泥負載條件實施該生物處理步驟；且該第1污泥負載係設定為使該第1運轉循環之生物處理步驟結束時之該半批式反應槽內之溶解性BOD濃度不降低至閾值以下，該第2污泥負載係設定為使該第2運轉循環之生物處理步驟結束時之該半批式反應槽內之溶解性BOD濃度成為閾值以下。
Description
本發明關於顆粒之形成方法及排水處理方法之技術。
以往，就含有有機物等之含有機物之排水之生物學性排水處理而言，會使用活性污泥法，該活性污泥法係利用被稱做絮凝體(flock)之微生物集合體(好氣性生物污泥)。但是，在活性污泥法，由於在沉澱池中分離絮凝體(好氣性生物污泥)與處理水時，絮凝體之沉降速度慢，故會有必須將沉澱池之表面積設置成非常大的情況。又，活性污泥法之處理速度取決於生物處理槽內之污泥濃度，雖然藉由提高污泥濃度可使處理速度增加，但若使污泥濃度增加至1500~5000mg/L之範圍或增加至該範圍以上的話，因於沉澱池之蓬鬆化(bulking)等而使固液分離變得困難，會有變得無法持續進行處理之情況。
另一方面，在嫌氣性生物處理，通常會利用被稱做顆粒(granule)之由微生物緻密地集合成為粒狀之集合體(嫌氣性生物污泥)。顆粒由於沉降速度非常快，且微生物緻密地集合，故生物處理槽內之污泥濃度可為高，且能實現排水之高速處理。但是，嫌氣性生物處理與好氣性處理(活性污泥法)相比，有時會有具有以下問題點之情況：處理對象的排水種類受到限制、或必須將處理水溫維持在約30~35℃等。又，單獨進行嫌氣性生物處理的話，處理水的水質不佳，在放流到河川等時，也會有需要另外實施活性污泥法等之好氣性處理的情況。
近年已明白了藉由使用重複實施(1)排水之流入步驟、(2)處理對象物質之生物處理步驟、(3)生物污泥之沉降步驟、(4)處理水之排出步驟等之運轉循環之半批式反應槽，則不限於嫌氣性生物污泥，即使好氣性生物污泥亦可形成沉降性優良的顆粒(例如參照專利文獻1~4)。藉由形成如上所述之沉降性優良的顆粒，能將槽內污泥濃度維持在高濃度，且可成為高速處理。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］國際公開第2004/024638號 ［專利文獻2］日本特開2008-212878號公報 ［專利文獻3］日本專利第4975541號公報 ［專利文獻4］日本專利第4804888號公報
［發明所欲解決之課題］ 另外，據認為在使用了半批式反應槽的顆粒之形成方法中，於各運轉循環，形成依槽內之有機物濃度梯度之飽食狀態(槽內之有機物濃度高的狀態)/飢餓狀態(槽內之有機物濃度低的狀態)係為重要的要素。但是，例如如下水道污水等排水中之有機物濃度低的情形(例如BOD為約50~200mg/L的情況)，在生物處理步驟中，有機物在短時間內被處理，故於槽內形成充分的飽食狀態係為困難。其結果會有具有良好沉降性之顆粒的形成變得困難之情況。
於是，本發明之目的係提供：在使用了半批式反應槽之顆粒形成方法中，能形成具良好沉降性之顆粒的顆粒之形成方法。 ［解決課題之手段］
(1)本發明係一種顆粒之形成方法，使用了重複實施具有以下步驟之運轉循環來形成顆粒之半批式反應槽： 流入步驟，使含有機物之排水流入； 生物處理步驟，將前述含有機物之排水中之處理對象物質利用微生物污泥進行生物學性處理； 沉降步驟，使前述微生物污泥沉降；及 排出步驟，使經前述生物學性處理而得的生物處理水排出； 其特徵為： 前述運轉循環具有：第1運轉循環，以第1污泥負載條件實施前述生物處理步驟；及第2運轉循環，在前述第1運轉循環後，以第2污泥負載條件實施前述生物處理步驟； 前述第1污泥負載係設定為使前述第1運轉循環之生物處理步驟結束時之前述半批式反應槽內之溶解性BOD濃度不降低至閾值以下之污泥負載，前述第2污泥負載係設定為使前述第2運轉循環之生物處理步驟結束時之前述半批式反應槽內之溶解性BOD濃度成為閾值以下之污泥負載。
(2)上述(1)所記載之顆粒之形成方法中，前述第1污泥負載/前述第2污泥負載宜為2倍以上。
(3)上述(1)或(2)所記載之顆粒之形成方法中，前述第2污泥負載宜設定為使前述第2運轉循環之生物處理步驟結束時之前述半批式反應槽內之氨態氮濃度成為1mgN/L以下。
(4)上述(1)~(3)中任一項所記載之顆粒之形成方法中，宜將前述半批式反應槽之生物處理水排出口設置在比排水流入口更上方，並使前述含有機物之排水從前述排水流入口流入到前述半批式反應槽，藉此將前述生物處理水從前述處理水排出口排出。
(5)本發明係一種排水處理方法，使用了邊使含有機物之排水連續地流入，邊利用生物污泥將前述排水進行生物處理之連續式生物處理槽， 其特徵為： 將利用上述(1)~(4)中任一項所記載之顆粒形成方法形成的顆粒供給予前述連續式生物處理槽。 ［發明之效果］
根據本發明，在使用了半批式反應槽之顆粒形成方法中，能形成具良好沉降性之顆粒。
針對本發明之實施形態於下進行說明。本實施形態係實施本發明之一例，本發明並非受限於本實施形態。
本發明之實施形態相關之顆粒之形成裝置之一例之概略係如圖1所示，針對其結構進行說明。顆粒形成裝置1具備半批式反應槽10。在顆粒形成裝置1中，排水供給配管22經由排水流入泵12而連接於半批式反應槽10之排水流入口。生物處理水配管24經由生物處理水排出閥門18而連接於半批式反應槽10之生物處理水排出口16。在半批式反應槽10內部之下部，設置有連接於曝氣用泵14之曝氣裝置26。又，排水流入泵12、生物處理水排出閥門18、曝氣用泵14係各別與控制裝置20電性連接，控制裝置20控制泵的作動、停止、及閥門的開閉等。
顆粒形成裝置1例如以如下之運轉循環條件進行運轉。
＜(1)流入步驟＞ 排水流入泵12作動，含有機物之排水通過排水供給配管22以預定量流入到半批式反應槽10。
＜(2)生物處理步驟＞ 排水流入泵12停止，同時從曝氣用泵14將空氣等之含氧氣體供給予半批式反應槽10，在半批式反應槽10內，利用微生物污泥對於含有機物之排水中的處理對象物質進行生物學性處理。生物反應並不限於好氣反應，亦能為不實施空氣等之供給而藉由實施攪拌來實施無氧反應，也可將好氣反應及無氧反應組合。無氧狀態係指不存在溶存之氧氣，但存在源自亞硝酸、硝酸之氧等之狀態。例如圖2所示，將由馬達28、攪拌葉片30、連接馬達28與攪拌葉片30之軸等構成之攪拌裝置設置於半批式反應槽10後，將曝氣用泵14停止而利用攪拌裝置實施攪拌即可。另外，攪拌裝置並不限於上述結構。
在預定時間之中實施生物處理步驟後，例如利用控制裝置20來停止曝氣用泵14(在圖2之顆粒形成裝置1係連攪拌裝置也停止)。
＜(3)沉降步驟＞ 曝氣用泵14停止後，以靜置狀態放置預定時間，藉以使半批式反應槽10內之污泥沉降。
＜(4)排出步驟＞ 開啟生物處理水排出閥門18，藉此將於沉降步驟得到的上清水以生物處理水的形式從生物處理水排出口16通過生物處理水配管24而排出。此時，亦可不使用生物處理水排出閥門18而使用泵來將生物處理水排出。
藉由重複以上(1)~(4)之運轉循環，會形成微生物緻密地集合並成為粒狀之集合體即顆粒。另外，排水流入泵12、曝氣用泵14、攪拌裝置之馬達28的作動及停止、及生物處理水排出閥門18之開閉可利用控制裝置20來控制，亦可由作業員等來實施。
＜生物處理步驟中的污泥負載＞ 本實施形態之生物處理步驟具有以第1污泥負載條件實施生物處理步驟之情況、及以第2污泥負載條件實施生物處理步驟之情況。亦即，本實施形態具有第1運轉循環、及在第1運轉循環後具有第2運轉循環，該第1運轉循環具有：流入步驟、以第1污泥負載條件進行生物處理之生物處理步驟、沉降步驟、排出步驟；該第2運轉循環具有：流入步驟、以第2污泥負載條件進行生物處理之生物處理步驟、沉降步驟、排出步驟。
第1污泥負載係指生物處理步驟結束時之半批式反應槽10內之溶解性BOD濃度不降低至閾值以下之污泥負載、或生物處理步驟結束時之半批式反應槽10內之氨態氮濃度不降低至閾值以下之污泥負載。又，第2污泥負載係指生物處理步驟結束時之半批式反應槽10內之溶解性BOD濃度成為閾值以下之污泥負載、或生物處理步驟結束時之半批式反應槽10內之氨態氮濃度成為閾值以下之污泥負載。
閾值，係設定成對於微生物而言，因成為餌料之有機物濃度(溶解性BOD濃度)減少並成為飢餓狀態，而微生物之活性降低之有機物濃度(溶解性BOD濃度)。亦即，比閾值上方的區域係成為溶解性BOD濃度高之飽食狀態，比閾值下方的區域係成為溶解性BOD濃度低之飢餓狀態。第1污泥負載之閾值與第2污泥負載之閾值可為相同的值，但就各別充分地確保飽食狀態及飢餓狀態之觀點，亦可各別設定為不同的閾值(第1污泥負載之閾值＞第2污泥負載之閾值)。
圖3(A)係顯示實施第1運轉循環及第2運轉循環時之槽內溶解性BOD濃度隨時間變化之一例之圖，圖3(B)係顯示實施習知的運轉循環時之槽內溶解性BOD濃度隨時間變化之圖。如圖3(A)所示，在第1運轉循環開始時，因排水的流入，槽內之溶解性BOD濃度會上昇。藉此，對於槽內之微生物而言，係成為溶解性BOD濃度高之飽食狀態。第1運轉循環繼續進行的話，因生物處理步驟，槽內之溶解性BOD濃度會降低，但由於依前述第1污泥負載條件實施生物處理，故生物處理步驟結束時之槽內溶解性BOD濃度並未降低至閾值而維持飽食狀態。然後，在第1運轉循環結束後，第2運轉循環開始時，因排水的流入，槽內之溶解性BOD濃度上昇，直到生物處理步驟的中段，槽內之溶解性BOD濃度均維持在高飽食狀態。第2運轉循環中，係依前述第2污泥負載條件實施生物處理，故生物處理步驟結束時之槽內之溶解性BOD濃度係成為閾值以下，為溶解性BOD濃度低之飢餓狀態。藉由重複如此的運轉循環，而重複飽食狀態/飢餓狀態，形成沉降性優良的顆粒。尤其即使在排水之有機物濃度低時，利用上述運轉循環，能輕易地確保足夠的飽食狀態，故能形成沉降性佳的顆粒。另一方面，習知的運轉循環，如圖3(B)所示，必須在1個循環中形成飽食狀態與飢餓狀態。其結果例如在排水之有機物濃度低時，飽食狀態會在短時間內結束，無法確保足夠的飽食狀態，難以形成沉降性佳的顆粒。
本實施形態相關之顆粒形成方法亦可在重複多次第1運轉循環後實施第2運轉循環。又，也可在第1運轉循環後重複多次第2運轉循環。此外，亦可在重複多次第1運轉循環後重複多次第2運轉循環。此外，也可在第1運轉循環與第2運轉循環之間插入污泥負載比第1運轉循環低但比第2循環高之運轉循環。
另外，圖3係以槽內之溶解性BOD濃度的變化為例進行說明，但生物處理係進行有機物之處理，同時亦進行氨態氮之處理，故也可將溶解性BOD濃度置換成氨態氮濃度。
第1污泥負載/第2污泥負載宜設定成使其成為2倍以上，設定成使其成為3倍以上更佳。如此藉由將第1污泥負載與第2污泥負載之差擴大，能更長時間確保飽食狀態、或能更長地確保飢餓狀態之時間。
第1運轉循環中的第1污泥負載，宜為在生物處理步驟結束時之半批式反應槽10內之溶解性BOD濃度不降低至5mg/L以下之污泥負載，為不降低至10mg/L以下之污泥負載更佳，為不降低至25mg/L以下之污泥負載再更佳。或第1運轉循環中的第1污泥負載，宜為在生物處理步驟結束時之半批式反應槽10內之氨態氮濃度不降低至5mgN/L以下之污泥負載，為不降低至10mgN/L以下之污泥負載更佳，為不降低至25mgN/L以下之污泥負載再更佳。藉此能更長時間確保飽食狀態。
第1運轉循環中的第1污泥負載，依排水中有機物之種類等而異，但例如宜為0.4~2.0kgBOD/kgMLSS/day之範圍，為0.6~1.5kgBOD/kgMLSS/day之範圍更佳。為上述範圍之外的話，會有難以充分地確保飽食狀態之時間的情況。
第2運轉循環中的第2污泥負載，宜為在生物處理步驟結束時之半批式反應槽10內之溶解性BOD濃度成為5mg/L以下之污泥負載，為成為1mg/L以下之污泥負載更佳，為成為0.5mg/L以下之污泥負載再更佳。或第2運轉循環中的第2污泥負載宜為在生物處理步驟結束時之半批式反應槽10內之氨態氮濃度成為5mgN/L以下之污泥負載，為成為1mgN/L以下之污泥負載更佳，為成為0.5mgN/L以下之污泥負載再更佳。藉此能更長時間確保飢餓狀態。
第2運轉循環中的第2污泥負載，依排水中有機物之種類等而異，但例如宜為0.02~0.3kgBOD/kgMLSS/day之範圍，為0.05~0.2kgBOD/kgMLSS/day之範圍更佳。為上述範圍之外的話，會有難以充分地確保飢餓狀態之時間的情況。
第1污泥負載及第2污泥負載之設定，例如藉由調節生物處理步驟之時間來實施。例如在預備實驗、或裝置啟動時等，預先測量槽內之溶解性BOD濃度降低至閾值為止的時間，若將比起該時間更短的時間設定為生物處理步驟之時間，則此時的污泥負載即為第1污泥負載，若將比起該時間更長的時間設定為生物處理步驟之時間，則此時的污泥負載即為第2污泥負載。半批式反應槽10內之溶解性BOD濃度係藉由在過濾之後針對濾液利用JIS K0102所示之方法等進行測量而求得。另外，污泥負載(kgBOD/kgMLSS/day)係由供給予半批式反應槽10之每天的BOD量(kgBOD/day)與半批式反應槽10內之MLSS量(kgMLSS)求得。
半批式反應槽10內之溶存氧氣(DO)，在好氣條件宜設定為0.5mg/L以上，設定為1mg/L以上特佳。
就促進生物污泥之顆粒化的觀點，半批式反應槽10內之含有機物之排水或導入到半批式反應槽10前之含有機物之排水宜添加包括Fe2+
、Fe3+
、Ca2+
、Mg2+
等之會形成氫氧化物之離子。通常含有機物之排水會含有成為顆粒之核的微粒，藉由添加上述離子能更促進顆粒之核形成。
成為本實施形態相關之顆粒形成方法之處理對象之含有機物之排水，係食品加工工廠排水、化學工廠排水、半導體工廠排水、機械工廠排水、下水道污水、糞尿等之含有生物分解性有機物之有機性排水。又，含有生物難分解性之有機物時，可預先施予臭氧處理、或芬頓(Fenton)處理等之物理化學性處理並轉換成生物分解性之成分，以作為處理對象。又，本實施形態相關之顆粒形成方法係以各種BOD成分作為對象，但有關油脂成分，由於會有附著於污泥、或顆粒而造成不良影響的情況，故在導入到半批式反應槽10之前，預先利用浮選分離、凝聚加壓浮選、吸附等已知的方法事先將其去除到例如約150mg/L以下係為理想。
成為處理對象之含有機物之排水中的BOD濃度並無特別限制，但本實施形態相關之顆粒形成方法，即使在被視為難以形成顆粒之50~200mg/L之低濃度，仍可形成沉降性優良的顆粒。
本實施形態相關之顆粒形成方法能形成例如沉降性指標之SVI30為50mL/g以下，SVI5為70mL/g以下之顆粒。
本實施形態相關之顆粒之形成裝置之其他之例係如圖4所示。在圖4之顆粒形成裝置1中，排水供給配管22經由排水流入泵12、排水流入閥門32而連接於半批式反應槽10之下部之排水流入口34。排水排出部36連接於排水流入口34，而設置於半批式反應槽10之內部之下部。半批式反應槽10之生物處理水排出口16設置於比起排水流入口34更上方處，生物處理水配管24經由生物處理水排出閥門18而連接於生物處理水排出口16。雖然生物處理水排出口16係設置於比起排水流入口34更上方處，但為了防止流入之含有機物之排水之短路並更有效率地形成顆粒，宜儘可能遠離排水流入口34而設置，設置在沉降步驟中的水面水位處更佳。排水流入泵12、排水流入閥門32、生物處理水排出閥門18、曝氣用泵14係各別與控制裝置20電性連接。除此以外，與圖1之顆粒形成裝置1係同樣的結構。
在圖4之顆粒形成裝置1中，藉由重複(1)流入步驟/排出步驟、(2)生物處理步驟、(3)沉降步驟之運轉循環來形成顆粒。
(1)流入步驟/排出步驟，係邊實施流入步驟邊實施排出步驟之步驟，具體而言，係將排水流入閥門32開啟並作動排水流入泵12，而使含有機物之排水從排水流入口34通過排水供給配管22而從排水排出部36流入到半批式反應槽10，藉此將生物處理水從生物處理水排出口16通過生物處理水配管24而排出。(2)生物處理步驟及(3)沉降步驟係如前所述。另外，排水流入泵12、曝氣用泵14之作動及停止、及排水流入閥門32、生物處理水排出閥門18之開閉可利用控制裝置20來控制，亦可由作業員等來實施。
圖4之顆粒形成裝置1係藉由使含有機物之排水流入到半批式反應槽10而令生物處理水從生物處理水排出口16排出，故粒徑較小的顆粒會與生物處理水一起排出，針對粒徑較大的顆粒會重複(1)~(3)之運轉循環。其結果可更有效率地的形成沉降性優良的顆粒。
圖5係本發明之實施形態相關之排水處理裝置之概略結構圖。圖5所示之排水處理裝置2具備：排水儲留槽50、顆粒形成裝置52、連續式生物處理槽54、固液分離槽56。
圖5所示之排水處理裝置2具備：排水流入管路58a、58b、處理水排出管路60、污泥回送管路62、污泥排出管路64、顆粒供給管路66。排水流入管路58a設置有排水流入泵68，顆粒供給管路66設置有顆粒供給泵72，污泥回送管路62設置有污泥回送泵74。
排水流入管路58a的其中一端係連接於排水儲留槽50之排水出口，另一端係連接於連續式生物處理槽54之排水入口。又，排水流入管路58b之其中一端係連接於連續式生物處理槽54之排水出口，另一端係連接於固液分離槽56之排水入口。處理水排出管路60係連接於固液分離槽56之處理水出口。污泥回送管路62之其中一端係連接於固液分離槽56之污泥出口，另一端係連接於連續式生物處理槽54之污泥入口。污泥排出管路64係連接於污泥回送管路62。顆粒供給管路66之其中一端係連接於顆粒形成裝置52之污泥出口，另一端係連接於連續式生物處理槽54之污泥供給口。
圖5所示之連續式生物處理槽54，例如在好氣條件下且在供給自顆粒形成裝置52之顆粒等之生物污泥的存在下，連續地將流入之排水進行生物處理(例如將排水中的有機物進行氧化處理直到成為二氧化碳)。
圖5所示之固液分離槽56係用來將含有生物污泥之水分離成生物污泥與處理水之分離裝置，例如可列舉：沉降分離、加壓浮選、過濾、膜分離等之分離裝置。
圖5所示之顆粒形成裝置52係圖1、2、4所例示之顆粒形成裝置。
說明圖5所示之排水處理裝置2之動作之一例。
成為處理對象之含有機物之排水係例如：食品加工工廠排水、化學工廠排水、半導體工廠排水、機械工廠排水、下水道污水、糞尿等之含有生物分解性有機物之排水。另外，排水中含有生物難分解性之有機物時，事先施予物理化學性處理並轉換成生物分解性之物質係為理想。
含有機物之排水在供給予連續式生物處理槽54前，先送到排水儲留槽50並實施排水之水質安定化係為理想。另外，在排水之水質較安定的情況、或排水流入量係為多量的情況，亦可省略排水儲留槽50。又，排水中含有固體時，在供給予排水儲留槽50前先利用篩網、或沉澱池等將固體去除係為理想。
排水儲留槽50內之處理對象排水，係藉由排水流入泵68之運作而從排水流入管路58a供給予連續式生物處理槽54。另外，排水儲留槽50內之處理對象排水亦可供給予顆粒形成裝置52。在顆粒形成裝置52重複實施前述運轉循環並形成顆粒。在顆粒形成裝置52內形成的顆粒係藉由顆粒供給泵72之運作而從顆粒供給管路66供給予連續式生物處理槽54。
從顆粒形成裝置52供給顆粒可在(2)生物處理步驟實施，也可在(3)沉降步驟實施，亦可在(4)排出步驟(或流入步驟/排出步驟)實施。從顆粒形成裝置52供給予連續式生物處理槽54之顆粒宜含有沉降性指標之SVI30為50mL/g以下，SVI5為70mL/g以下之顆粒。例如，利用顆粒形成裝置52內之污泥之沉降性試驗定期地測量SVI值，在由沉降5分鐘後之體積比例計算而得的SVI5之值到達預定值以下(例如70mL/g以下)之階段，開始朝連續式生物處理槽54之供給。
連續式生物處理槽54例如在好氣條件下利用含上述顆粒之生物污泥實施含有機物之排水之生物處理。經連續式生物處理槽54處理過的處理水從排水流入管路58b供給予固液分離槽56，並從處理水分離生物污泥。經固液分離而得的污泥藉由污泥回送泵74之運作而從污泥回送管路62回送到連續式生物處理槽54。又，藉由開啟閥門76將經固液分離而得的污泥從污泥排出管路64排出到系統外。此外，固液分離槽56內之處理水從處理水排出管路60排出到系統外。
根據本實施形態之排水處理裝置2，係利用顆粒形成裝置52將沉降性優良的顆粒供給予連續式生物處理槽54，故在連續式生物處理槽54中，能有效率地將含有機物之排水進行生物處理。 ［實施例］
使用圖4所示之半批式反應槽(反應槽有效容積：1.4m3
(長683mm×寬683mm×高3000mm))實施下述之試驗。半批式反應槽中，生物處理水排出口係設置於沉降步驟中的水面位置。
通水試驗係使用下水道污水。下水道污水之BOD濃度為80~140mg/L。排水之BOD濃度係依據JIS K 0102 21測量而得。
半批式反應槽之運轉循環係依以下方式實施。另外，在運轉前將收集自下水道污水處理廠之活性污泥作為種污泥而投入半批式反應槽。 (1)流入/排出步驟：使排水歷經預定時間而流入到半批式反應槽，同時使生物處理水從生物處理水排出口排出。 (2)生物處理步驟：使排水之流入及生物處理水之排出停止，同時從設置於反應槽下部之曝氣裝置供給空氣，實施預定時間之排水之生物處理。經過該時間後，往以下之沉降步驟移動。 (3)沉降步驟：停止從曝氣裝置供給空氣，並使其靜置預定時間而令反應槽內之污泥沉降。 重複實施以上(1)~(3)之操作。
(比較例1：運轉第0天~第15天) 從運轉第0天至第15天為止，重複運轉循環，該運轉循環係將流入/排出步驟之時間設定為90分鐘、生物處理步驟之時間設定為200分鐘、沉降步驟之時間設定為8分鐘。生物處理步驟之污泥負載為0.24kgBOD/kgMLSS/day。又，在運轉第0天至第15天之間，以上述污泥負載條件實施生物處理後，生物處理步驟結束時之槽內之溶解性BOD濃度為1mg/L以下，氨態氮濃度為0.5mg/L以下。
(比較例2：運轉第16天~第50天) 從運轉第16天至第50天為止，重複運轉循環，該運轉循環係將流入/排出步驟之時間設定為90分鐘、生物處理步驟之時間設定為150分鐘、沉降步驟之時間設定為8分鐘。生物處理步驟之污泥負載為0.3kgBOD/kgMLSS/day。又，在運轉第16天至第50天之間，以上述污泥負載條件實施生物處理後，生物處理步驟結束時之槽內之溶解性BOD濃度為1mg/L以下，氨態氮濃度為0.5mg/L以下。
(實施例：運轉第51天~第78天) 從運轉第51天至第78天為止，交替地重複實施第1運轉循環，將流入/排出步驟之時間設定為90分鐘、生物處理步驟之時間設定為40分鐘、沉降步驟之時間設定為8分鐘；及2運轉循環，將流入/排出步驟之時間設定為90分鐘、生物處理步驟之時間設定為240分鐘、沉降步驟之時間設定為8分鐘。第1運轉循環中的生物處理步驟之污泥負載為1.3kgBOD/kgMLSS/day，生物處理步驟結束時之槽內之溶解性BOD濃度為10mg/L以上，氨態氮濃度為10mg/L以上。第2運轉循環中的生物處理步驟之污泥負載為0.2kgBOD/kgMLSS/day，生物處理步驟結束時之槽內之溶解性BOD濃度為1mg/L以下，氨態氮濃度為0.5mg/L以下。
在實施例及比較例1、2中，實施槽內之生物污泥之SVI測量。SVI乃生物污泥之沉降性指標，係利用以下方法求得。首先，將1L之污泥投入1L之量筒，和緩地攪拌使污泥濃度儘可能的均勻後，測量靜置5分鐘後及30分鐘後之污泥界面。然後計算量筒中的污泥所佔之體積率(%)。然後測量污泥之MLSS(mg/L)。將它們套入到下式，算出SVI5及SVI30。 SVI(mL/g)=污泥所佔之體積率×10,000/MLSS
於圖6顯示比較例1、2及實施例中隨日期變化的SVI5及SVI30。
(比較例1：運轉第0天~第15天) 運轉第0天之SVI5為141mL/g，SVI30為76mL/g，但隨著運轉日數之經過，確認SVI值降低，通水第8天之SVI5為114mL/g，SVI30為67mL/g。其後結果：SVI5停滯在約110mL/g。
(比較例2：運轉第16天~第50天) 運轉第16天之後，將生物處理步驟中的污泥負載提高並實施運轉後結果：到運轉第30天為止，SVI5仍停滯在約110~115mL/g，但通水第33天SVI5降低至90mL/g。其後，SVI停滯，在第50天SVI5為98mL/g，SVI30為60mL/g。
(實施例：運轉第51天~第78天＞) 運轉第51天之後，交替地重複實施以下運轉：以1.3kgBOD/kgMLSS/day之污泥負載條件實施生物處理之運轉循環、及以0.2kgBOD/kgMLSS/day之污泥負載條件實施生物處理之運轉循環，實施後結果：隨著運轉日數之經過，SVI值降低，第72天之SVI5降低至47mL/g，SVI30降低至37mL/g。其後，SVI5安定在約50mL/g，SVI30安定在約38mL/g。
在實施例、比較例均可見SVI之降低，但實施例為更低的值。亦即可謂實施例形成了沉降性更良好的顆粒。
1‧‧‧顆粒形成裝置
2‧‧‧排水處理裝置
10‧‧‧半批式反應槽
12‧‧‧排水流入泵
14‧‧‧曝氣用泵
16‧‧‧生物處理水排出口
18‧‧‧生物處理水排出閥門
20‧‧‧控制裝置
22‧‧‧排水供給配管
24‧‧‧生物處理水配管
26‧‧‧曝氣裝置
28‧‧‧馬達
30‧‧‧攪拌葉片
32‧‧‧排水流入閥門
34‧‧‧排水流入口
36‧‧‧排水排出部
50‧‧‧排水儲留槽
52‧‧‧顆粒形成裝置
54‧‧‧連續式生物處理槽
56‧‧‧固液分離槽
58a、58b‧‧‧排水流入管路
60‧‧‧處理水排出管路
62‧‧‧污泥回送管路
64‧‧‧污泥排出管路
66‧‧‧顆粒供給管路
68‧‧‧排水流入泵
72‧‧‧顆粒供給泵
74‧‧‧污泥回送泵
76‧‧‧閥門
［圖1］係顯示本發明之實施形態相關之顆粒之形成裝置之其中一例之概略結構圖。 ［圖2］係顯示本發明之實施形態相關之顆粒之形成裝置之另外之例之概略結構圖。 ［圖3］(A)係顯示實施第1運轉循環及第2運轉循環時之槽內溶解性BOD濃度隨時間變化之一例之圖；(B)係顯示實施習知的運轉循環時之槽內溶解性BOD濃度隨時間變化之圖。 ［圖4］係顯示本發明之實施形態相關之顆粒之形成裝置之其他之例之概略結構圖。 ［圖5］係本發明之實施形態相關之排水處理裝置之概略結構圖。 ［圖6］係顯示比較例1、2及實施例中的SVI5及SVI30之隨日期變化之圖。
1‧‧‧顆粒形成裝置
10‧‧‧半批式反應槽
12‧‧‧排水流入泵
14‧‧‧曝氣用泵
16‧‧‧生物處理水排出口
18‧‧‧生物處理水排出閥門
20‧‧‧控制裝置
22‧‧‧排水供給配管
24‧‧‧生物處理水配管
26‧‧‧曝氣裝置
Claims (5)
- 一種顆粒之形成方法，使用了重複實施具有以下步驟之運轉循環來形成顆粒之半批式反應槽： 流入步驟，使含有機物之排水流入； 生物處理步驟，將該含有機物之排水中之處理對象物質利用微生物污泥進行生物學性處理； 沉降步驟，使該微生物污泥沉降；及 排出步驟，使經該生物學性處理而得的生物處理水排出； 其特徵為： 該運轉循環具有：第1運轉循環，以第1污泥負載條件實施該生物處理步驟；及第2運轉循環，在該第1運轉循環後，以第2污泥負載條件實施該生物處理步驟； 該第1污泥負載係設定為使該第1運轉循環之生物處理步驟結束時之該半批式反應槽內之溶解性BOD濃度不降低至閾值以下之污泥負載，該第2污泥負載係設定為使該第2運轉循環之生物處理步驟結束時之該半批式反應槽內之溶解性BOD濃度成為閾值以下之污泥負載。
- 如申請專利範圍第1項之顆粒之形成方法，其中，該第1污泥負載/該第2污泥負載為2倍以上。
- 如申請專利範圍第1或2項之顆粒之形成方法，其中，該第2污泥負載係設定為使該第2運轉循環之生物處理步驟結束時之該半批式反應槽內之氨態氮濃度成為1mgN/L以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之顆粒之形成方法，其中，將該半批式反應槽之生物處理水排出口設置在比排水流入口更上方，並使該含有機物之排水從該排水流入口流入到該半批式反應槽，藉此將該生物處理水從該處理水排出口排出。
- 一種排水處理方法，使用了邊使含有機物之排水連續地流入，邊利用生物污泥將該排水進行生物處理之連續式生物處理槽， 其特徵為： 將利用如申請專利範圍第1至4項中任一項之顆粒之形成方法形成的顆粒供給予該連續式生物處理槽。
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