JPH01258799A

JPH01258799A - 有機性汚水の処理方法

Info

Publication number: JPH01258799A
Application number: JP63083020A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kataoka; 克之片岡
Original assignee: Ebara Research Co Ltd; Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ebara Research Co Ltd
Priority date: 1988-04-06
Filing date: 1988-04-06
Publication date: 1989-10-16

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〕未発明は、し尿系汚水その他のリンや窒素成分を含む有
機性汚水を、新規な方法により合理的に処理し、安定し
て高度に浄化された処理水を得る方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

し尿系汚水の処理技術の最近の発展は目覚ましく、限外
が過（ＵＦ）膜を利用した新システムが捉案、実用化さ
れ、大きな注目を集めている。

このＵＦｎＭ利用し尿処理システムの根幹は、次のフロ
ーのように、活性汚泥及び凝集フロックの分離にＵＦ膜
を適用するという技術思想であった。

ｅＣ１ｓ余剰汚泥このシステムは、固液分離が完璧で、かつ沈殿法のよう
なキャリオーバがあり得ないので、運転管理が非常に容
易であるという重要な特長をもっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記システムは重要な特長をもつ反面、次のような種々
の問題点が未解決となっており、さらに優れた処理シス
テムの開発が強く望まれているのが実状である。

■　活性汚泥スラリのＵＦ膜透過水にはＣＯＤ、リン。

色度等が残り、ＦｅＣｌ３　’ｃ−３０００〜３５００
ｍｇ／　ｌと多量乙こ添加しないと、ＣＯＤ、リン、色
度等が高度に除去されない。この結果、Ｆｅ（Ｏｌｌ）
　！＋　ＦｅＰＯａのスラッジ発生量が多く、これらは
難脱水性でもあるため、汚泥処理が厄介である。

■　ＵＦ膜分離のための動力費（ポンプ）が、し尿ｌｋ
ｌあたり約３００円／ｋｌと高額であり、しかもＵＦＩ
１４分離工程が２段必要であるため、約６００円／ｋｌ
という極めて高額のランニングコストがかかる。このコ
ストは、生物処理用のエアレーション動力よりも高額で
あり、重大問題となっている。

■　ＵＦ膜分離工程を２段適用するので、ＵＦ膜所要面
積が多く、その結果膜の交換、更新費用が高額になる。

■　汚泥処理工程に供給される余剰汚泥濃度が２％程度
と希薄であるため、ｔη泥処理の立場から不利である。

この原因は、活性汚泥スラリをｔｌＦ膜で４！＋１する
場合の実用的限界が２％程度であり、これより高い濃度
を得ようとすると、ｌり記の粘性が急増し、ＵＦ膜分離
の所要動力が激増してしまい実用的でないためである。

このように、現在量も進歩した処理システムとして認識
されているＵＦ膜分離法は、実際には上記のような大き
な問題点を抱えている。

本発明は、このような従来のＵＦ膜分離法の欠点を完全
に解決し、かつＵＦ膜分離法の長所を残すという課題を
解決することを目的とするものであり、具体的には、水
酸化鉄を主体とする凝集スラッジの発生量を大幅に減少
させること、余剰汚泥の脱水性を向上させることなどを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するための本発明の手段は、有機性汚水
を、生物学的硝化脱窒素処理しつつ又は生物学的硝化脱
窒素処理したのち、カルシウムイオンを添加して遠心分
離し、得られた遠心分離水に第２鉄イオンを添加して酸
性条件下で凝集し、その凝集フロックを膜分離すること
を特徴とする有機性汚水の処理方法である。

〔作　用〕

本発明の一実施態様について第１図を参照しながら、し
尿処理を例にあげて説明する。

処理すべき除渣し尿１を、公知の各種タイプ（硝化液循
環型２回分型など）の生物学的硝化脱窒製工程２に供給
して無希釈で硝化脱窒素処理するが、この際にカルシウ
ムイオン（Ｃａ”）３としてＣａＣｌ□、　Ｃａ（０１
））ｚなどを、生物学的硝化脱窒素工程２内もしくは該
工程から流出する活性汚泥スラＩ７４に添加する。

この過程で、生物学的硝化脱窒製工程２の活性ｌｒ３泥
スラリ中のＰＯ４３−の大部分（８０％以上）は、５Ｃ
ａ”＋ＯＨ−＋　３　Ｐｏ４’−”Ｃａ５（０１））（
ＰＯａ）ｓ　　↓などのリン酸カルシウム沈殿生成反応
によって、不溶性ＳＳに転換される。

しかも、この沈殿生成反応が生起するに際して、極めて
興味深いことには、活性汚泥スラリの法例に含まれてい
る非生物分解性ＣＯＤ成分（色度成分を主体とするもの
と思われる）が、Ｃａｓ　（０１））　（ＰＯ４）　ｓ
などのリン酸カルシウム沈殿の界面に吸着されて効果的
に除去されることが見出された。また、Ｐｏ４’−を含
まない原水の場合には、Ｃａ”３を添加してもＣＯＤが
除去されないことも実験的に確認された。

なお、活性汚泥スラリ中のｐｏ、’−と非生物分解性Ｃ
ＯＤを効果的に除去するためには、Ｃａ”３が添加され
た活性汚泥スラリをＰＨ７，０〜９．５、好ましくはρ
１）８．０〜９．０の範囲に維持しながら１０分以上滞
留させるのがよい。

しかして、ＣＯＤを吸着したリン酸カルシウム沈殿が共
存した活性汚泥スラリ４を遠心分離工程５に供給して固
液分離し、遠心分離水６と濃縮汚泥７とに分離する。

濃縮汚泥７の大部分は、返送汚泥８として生物学的硝化
脱窒製工程２にリサイクルされ、残部は余剰汚泥９とし
て汚泥処理工程に導かれる。

また、遠心分離水６（すなわち生物学的硝化脱窒素処理
水）は、ＳＳが数１００１）ｆ／　ｌ　、　ｐＨが弱ア
ルカリ性で、ｃｏｏ、　ｐｏ、”、色度が少量残存し、
かつ前段で添加したＣａ　２　＋　３の一部が残留して
含まれているという水質的特性を示す。

次に本発明の第２のポイントは、このような水質的特性
を示す遠心弁＾Ｕ水６という特定液に対し、少量の第２
鉄イオン（Ｆｅ”）ｌ　Ｏ（ＦｅＣ１），ポリ硫酸第２
鉄が好Ｉ！Ｊ）を添加して、酸性条件下（ｐＨ４，０〜
５．５が好ましい）で凝集させ、その凝集フロックをＵ
Ｆ膜又は精密？ｐ過（ＭＦ）膜などの膜分離工程１）に
よって膜分離する点にある。

このように、Ｃａ”３が残留する遠心分離水６に対して
Ｆｅ”１０を添加すると、非常に少量のＦｅ”添加率で
、遠心分離水６に残留する少量のＣＯＤ。

ＰＯ４’−、色度及びＳＳが効果的に凝集されてフロッ
ク化され、膜分離工程１）により完璧に固液分離され、
完全に清澄な膜透過水１２（処理水）が得られることが
認められた。また、膜分離工程１）で分離されて排出さ
れる凝集汚泥１３は、余剰ｌη泥９と共に汚泥処理工程
に導かれる。

なお、凝集汚泥１３を生物学的硝化脱窒素工程２にサイ
クルさせてもよく、その場合は汚泥処理工程に導かれる
７η泥は、余剰汚泥９の排出ラインに一本化される。

また、余剰汚泥９には、脱水性の良好なリン酸カルシウ
ム沈殿が多量に共存し、ｔｌ脱水性の水酸化鉄スラッジ
は僅かしか含まれていないので、フィルタプレス、スク
リュープレス、ベルトプレスなどの脱水機により、容易
に低水分（６５〜７５％程度）の脱水ケーキにすること
ができる。

〔実施例〕

滋賀県■衛生プラントの表−１に示す水質の除渣し尿を
、硝化液循環型の仕物学的硝化脱窒素工程（第１脱窒素
槽−硝化槽一第２簗脱窒素槽の順に直列配置したプロセ
ス）に供給し、表−２に示す運転条件で生物学的硝化脱
窒素処理を行った。

以下余白表−１除渣し尿水質表−２運転条件次に、第２脱窒素槽（滞留日数２日）内の活性汚泥スラ
リにＣａＣ１ｚ（塩化カルシウム）を５００〜６００　
ｍｇ／　１　ａｓ　Ｃａ”添加して９１）を８．５±０
．２にＭ′４Ｉした。しかるのち、第２脱窒素槽から流
出するスラリを遠心分離ａ（巴工業側製品デカンタ型遠
心濃縮機）により遠心分離したところ、表−３に示す水
質の遠心分離水が得られた。

表−３遠心分離水水質なお、遠心分離汚泥の固形物濃度は、５〜７％と非常に
高濃度であり、従来方式よりも約３倍も濃厚な汚泥が得
られた。

さらに、表−３の遠心分離水に対し、ＦｅＣ１）を２５
０〜３００■／１添加し、ｐＨ４，５の条件で混和した
ところ、速やかに良好なフロック形成が起き、分両分子
世１０万のＵＦ膜により、２．２　ｔｄ　／　ｒｄ・日
という高フラツクスで容易に膜分離された。膜透過水の
水質；よ表−４のように極めて（１，れたものとなった
。

表−４膜透過水水質〔発明の効果〕以上述べたように本発明によれば、次のような重要効果
を得ることができ、従来技術の諸欠点を解決することが
できる。

■　活性汚泥スラリにＣａ”を添加したのち、遠心分離
し、該遠心分離水に少量のＦｅ”を添加して、膜分離す
るようにした結果、従来の方式よりも少ない薬剤量でＣ
ＯＤ、　ＰＯ４３−、色度などを効果的に除去できる。

■　この結果、難脱水性の水酸化鉄スラッジの発生量が
従来プロセスよりも著しく城少し、さらに脱水性良好な
Ｃａ系スラッジの発生量が増加するので、汚泥処理工程
に供給される汚泥の脱水性が大幅に向上する。

■Ｃａ”″が添加された活性汚泥スラリを膜分離すると
Ｃａ系スケールが膜面に付着してトラブルとなるが、本
発明では膜分離の前で遠心分離するので、スケールトラ
ブルの心配がなく、安定した固液分離が可能である。

■　膜分離工程は１段でする（従来法は２段必要）ので
、膜分離のためのランニングコストが半減する。また、
所要膜面積も半減するので、膜の更新コストも低減する
。

とくに、従来技術のように活性汚泥の分離にＵＦ膜を適
用すると、ＵＦ膜の生物に起因するファウリング（汚染
）およびＵＦ膜表面へのゲル層形成に起因する透過流速
の減少など問題点が大きいが、本発明は活性汚泥の分離
に遠心分離機を使用し、得られた遠心分離水（生物処理
水）の凝集分離工程にのみ膜分離を適用するので、従来
技術の問題がない。

■　従来方式では、脱水ケーキ焼却灰のＰ分はすべてＦ
ｅ分と化学的に強く結合しているため、Ｐ分を肥料とし
て利用することが極めて困難であるが、本発明では焼却
灰のＰは僅かしかＦｅ分と結合していす、大半は植物が
吸収しやすいＣａ分と結合する形で存在しているため、
肥料として利用できる。

この効果は、し尿からのＰ資源回収を可能にした点で、
重要な意義がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示すフローシートである
。１・・・除渣し尿、２・・・生物学的硝化脱窒製工程、
３・・・カルシウムイオン、４・・・活性汚泥スラリ、
５・・・遠心分離工程、６・・・遠心分離水、７・・・
；１縮汚泥、８・・・返送汚泥、９・・・余剰汚泥、１
０・・・第２鉄イオン、１）・・・膜分離工程、１２・
・・膜ｉ３通水、１３・・・凝集汚泥。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機性汚水を、生物学的硝化脱窒素処理しつつ又
は生物学的硝化脱窒素処理したのち、カルシウムイオン
を添加して遠心分離し、得られた遠心分離水に第２鉄イ
オンを添加して酸性条件下で凝集し、その凝集フロック
を膜分離することを特徴とする有機性汚水の処理方法。