JPH02139099A - 有機性汚水の処理方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、し尿などのリンと窒素とを多量に含む有機性
汚水を、新規なプロセスにより合理的に処理し、無機凝
集剤の使用量を減少し、脱水性の良好な汚泥を排出させ
ると共に、常に安定して高度の処理水を得る、有機性汚
水の処理方法に関する。

〔従来技術〕

し尿汚水等のリン、窒素、ＢＯＤを含む有機性ｌη水を
処理するための、従来量も代表的かつ一般的にプロセス
は、第２図のフローシートに示すとおりのプロセスから
なるが、このプロセスは、高負荷脱窒素プロセスと呼ば
れ、鉄系又はアルミニウム系無機凝集剤を多量に必要と
するため、難脱水性のＦｅ　（ＯＨ）　ｓ又はＡＩ！（
ＯＨ）＋系の凝集沈澱汚泥が大量に発生し、汚泥処理設
備の装置費とランニングコストが高いという重大な欠点
があった。

一方、ごく最近、第３図のフローシートに示す、有機性
汚水を処理するための新しいプロセスが提案され、数ケ
所で実用化された。このプロセスは、ｕｐ膜（限外濾過
膜）分離リン吸着プロセスと呼ばれ、その特性上、固液
分離が確実であり、凝集沈澱工程が不要であるという長
所がある反面、リン吸着剤の再生及び吸着剤再生廃液の
処分という煩雑な作業が必要であるという欠点があり、
しかも凝集沈澱によるＣＯＤ除去を省略したため、活性
炭への流入ＣＯＯ負荷が高く、活性炭処理のランニング
コストが非常に高いという大きな欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記した従来のし尿処理プロセスの欠点を適
確に除去することを目的とするものであり、具体的には
次の項目を解決課題としている。

（１）　　ＯＦ膜分離工程に後続するリン吸着工程を不
要にし、かつｐｏ、３−イオン除去のための鉄系又はア
ルミニウム系無機凝集剤の添加量を太き（節減すること
。

（２）発生汚泥の脱水性を改善すること。

（３）　　汚泥脱水ケーキの肥料的価値を向上させるこ
と。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、有機性汚水を生物学的硝化脱窒素処理して得
られる活性汚泥スラリーをＵＦ膜あるいは肝膜により固
液分離し、該膜透過水をさらに生物学的硝化脱窒素処理
すると共に、該処理工程にカルシウムイオンを添加し、
ｐＨ７，０以上に維持し、生成するリン酸カルシウム沈
澱を含有する活性汚泥スラリーを固液分離し、該分離水
に鉄系又はアルミニウム系無機凝集剤を添加して凝集分
離することを特徴とする有機性汚水の処理方法である。

なお、肝膜は、多孔質濾過膜の略称である。

以下、本発明の一実施態様のフローシートを示した第１
図を参照しながら本発明の詳細な説明する。

除渣し尿１は、無希釈タイプの生物学的硝化脱窒素処理
槽２（これを「主生物処理槽」と呼ぶことにする）に流
入して、生物学的硝化脱窒素処理により大部分のＢＯＤ
と窒素成分が除去される。

主生物処理槽２から流出する活性汚泥スラリー３は、チ
ューブラ又は平膜タイプのＩＰ膜による固液分離工程４
に流入して、完全な固液分離がなされ、膜分離スラリー
５とＳＳ零の膜透透過水６とに分離される。

膜分離スラリー５の大部分７は、主生物反応槽２内の活
性汚泥ＭＬＳＳ濃度を所定値（通常ＭＬＳＳ１５０００
■／！程度である）に維持するために主生物処理槽２に
リサイクルされる。

膜分離スラリー５の残部８は、余剰汚泥としてベルトプ
レス遠心脱水機、スクリュープレス、フィルタープレス
などの汚泥脱水機９に供給されて、脱水ケーク１０と脱
水分離水１１とに分離される。

しかして、前記膜透過水６と脱水分離水ＩＩの両者は、
活性汚泥ＭＬＳＳ　３０００〜５０００ｍｇ／４２に維
持された第２の生物学的硝化脱窒素処理槽１２（これを
「副生物処理槽」と呼ぶ）に流入し、膜透過水６と脱水
分離水１１に残留する少量のＢＯＤと窒素成分（通常数
１０■／！程度となる）が除去される。副生物処理槽１
２には、活性汚泥の作用促進のため、メタノールなどの
炭素源の注入装置を設けておくのが好ましい。

なお、し尿処理施設の運転に伴って発生する脱水分離水
と雑汚水（バキュームカー洗車汚水、床洗い排水など）
１３も、この副生物反応槽１２に供給して処理するのが
好適である。

なぜならば、脱水分離水Ｉｆと雑汚水１３を主生物処理
槽２に流入させると、ＩＦ膜固液分離工程４で膜透過す
べき水量が増加する結果、ＵＦ膜固液分離工程４におけ
る加圧ポンプ動力コストが増加するほか、主生物処理槽
２の水温低下を引き起こし、硝化脱窒素反応速度が低下
するなどの悪影啓があるためである。

この副生物処理槽１２にカルシウムイオン１４を添加し
、同種のｐＨをｐＨ７，０以上の弱アルカリ、例えばｐ
Ｈ７，５〜８．５になるように調整すると、リン酸カル
シウムの沈澱が生成され、それとともにＣＯＤ、色度成
分の大部分が除去される。カルシウムイオンとしてはＣ
ａＣｌ！、ｚ又はＣａ　（ＯＨ）　２を使用するのがよ
い。

そして、副生物処理槽１２から流出する、活性汚泥とリ
ン酸カルシウム沈澱が共存する活性汚泥スラリー１５は
、沈澱池１６に入り、そこで前記三者が沈降分離される
。ここにおける分離は濾過などの他の手段によってもよ
い。

沈澱池１６からの越流水１７は、ＣＯＯ、色度、ＰＯ４
３−の大部分、例えば８０％以上が除去されたものであ
り、この越流水１７に鉄系又はアルミニウム系無機凝集
剤１日を添加して凝集沈澱を生じさせ、それを沈澱、膜
分離などの固液分離工程１９で凝集分離処理水２０と分
離汚泥２１とに分離する。この固液分離工程１９では非
常に少量の薬注率で越流水１７中の溶存ＣＯＤ、色度、
ＰＯ４トが高度に分離された凝集分離処理水２０が得ら
れる。

上記の固液分離工程４ではＵＦ膜を使用する場合を示し
たが、肝膜を使用しても同程度の効果が奏する。

鉄系又はアルミニウム系無機凝集剤としては、塩化第２
鉄、硫酸ばん土などの周知のものを用いる。

〔作用〕

本発明では、し尿系汚水のような有機物濃度の高い有機
性汚水を処理の対象としているため、その有機性汚水を
生物学的硝化脱窒素処理をし、それからの活性汚泥スラ
リーをＯＦ膜又は肝膜による固液分離で分離し、それか
ら得られる膜分離水をさらに生物学的硝化脱窒素処理す
る。

そのさい、該処理工程にカルシウムイオンを添加し、そ
の被処理水のｐＨをｐＨ７，０以上、例えば７．５〜８
．５と弱アルカリ条件になるように調節すると、５Ｃａ
＋ＯＨ−＋３Ｐ０４３−＋　Ｃａ５（Ｏｆ＋）（ＰＯ＝
）ｉ↓などのリン酸カルシウム沈澱生成反応が起き、被
処理水中のｐｏ、３−イオンが大部分除去されると同時
に、ＣＯＤ、色度成分の大部分がリン酸カルシウム沈澱
の界面に吸着されて除去されることが見出された。その
ｐｏ、３−１ＣＯＤ、色度の除去率は８０％以上であ３
゜ このため、その生成したリン酸カルシウムを含有する活
性汚泥フロックを固液分離して得られる分離水は、ＣＯ
Ｄ、色度、ＰＯ４３−の含有量が大幅に減少したものと
なっており、凝集沈澱に必要とする鉄系又はアルミニウ
ム系無機凝集剤の使用量は少なくてよく、分離水中の溶
存ＣＯＯ１色度、ｐｏ、’−が高度に除去された処理水
を得ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。ただ
し、本発明はこの実施例のみに限られるものではない。

実施例１ 第１図に示す本発明の一実施態様におけるフローシート
に従う処理装置において処理した結果を記す。

第１表に示す水質の除渣し尿を、主生物処理槽で無希釈
型の硝化液循環生物学的硝化脱窒素処理を行った。運転
条件は第２表に示す。

第１表　除渣し尿水質 注）Ｔ−Ｎ：　　全窒素 注）口：　　主生物処理槽の容量 主生物処理槽から流出する活性汚泥スラリーをチューブ
ラ型限外濾過膜分離装置４（分画分子量５０．０００）
にポンプを用いて４ｋｇ／ｃｆｆｌの圧力で圧入したと
ころ、第３表に示す水質の膜透過水を得た。

また、主生物処理槽から発生する余剰汚泥は、その発生
量がし尿１　ｋｆｔあたり、５．５ｋｇ５Ｓであり、そ
れにカチオン系ポリマーを添加して凝集させた後、ベル
トプレス型脱水機で脱水したが、脱水分離水の水質はＳ
Ｓが４００〜６００　ｍｇ／　ｌと高い点を除いて、そ
の他の成分は第３表の値と同等であった。

脱水ケーキの水分は７８％であった。

次に、膜透過水と脱水分離水との混合液を副生物処理槽
に供給し、生物学的硝化脱窒素処理をしつつ、カルシウ
ムイオンを添加してリン酸カルシウム沈澱生成反応を起
こさせた。副生物処理槽の運転条件は第４表のように設
定した。

第４表　副生物処理槽の運転条件 量は従来法（第２図）の１７７ないし１７８程度ですん
だ。

また、ＦｅＣｌ　２による凝集沈澱工程か発生する汚泥
の量は０．２５〜０．３　ｋｇ−５５７ｋｌ−Ｌ尿とな
り、従来法（第２図）の１７８であった。

副生物処理槽からリン酸カルシウム沈澱を含有する活性
汚泥スラリーは沈澱槽に入り、沈澱槽で活性汚泥ブロッ
クを沈降分離させる。沈澱槽から流出する越流水の水質
は第５表に示すようになり、ＰＯ４３−１色度、ＣＯＤ
の大部分が除去されている。

次に、この沈澱槽越流水にＦｅＣｊ２．を３５０ｍｇ／
Ｉ！。

添加してｐＨ４，５の条件で凝集沈澱を行い、さらに砂
濾過を行った。得られた処理水の水質は第６表に示すよ
うに非常に良好であり、ＦｅＣ１ｘの添加無機凝集剤と
して硫酸ばん土を使用しても同様な効果が得られた。

〔発明の効果〕

本発明は、次のような顕著な効果を有する。

（１）鉄系又はアルミニウム系無機凝集剤の使用量が著
しく減少し、その使用に基づく難脱水の金属水酸化物の
発生量も著しく減少する。

（２）副生物処理槽において、リン酸カルシウムを含有
する汚泥脱水ケークが生成され、これは肥料として用い
ることができる。

（３）汚泥分離水と雑排水とを第１の生物学的硝化脱窒
素処理へ流入させずに第２の生物学的硝化脱窒素処理に
おいて処理をするために、第１の生物学的硝化脱窒素処
理の後に続＜ＯＦ膜又は１膜固液分離工程におけるポン
プ動力コストが従来の膜分離方式の２と大きく低減でき
る。また同分雌工程における所要膜面積も減少する。

（４）カルシウムイオン及び鉄系又はアルミニウム系無
機凝集剤とを新規な方法で組み合わせたので、ＰＯ４３
−イオンを効果的に除去することができ、従来のような
ＰＯ４１−吸着工程が不要になり、維持管理が容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施態様におけるフローシートを
示し、第２図は、従来の最も代表的な有機性汚水処理の
プロセスのフローシートを示し、第３図は、従来のＵＦ
膜分離リン吸着プロセスのフローシートを示す。 １・・・除渣し尿、２・・・生物学的硝化脱窒素処理槽
、３・・・活性汚泥スラリー　４・・・ＩＰ膜又は１膜
固液分離工程、訃・・膜分離スラリー　６・・・膜分離
水、１２・・・生物学的硝化脱窒素処理槽、１４・・・
カルシウムイオン、１５・・・リン酸カルシウム沈澱を
含有する活性汚泥スラリー、１６・・・沈澱池、１８・
・・鉄系又はアルミニウム系無機凝集剤、１９・・・固
液分離工程。 代理人弁理士（８１０７）佐々木　清　隆。 （ほか３名）

Claims (1)

【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て得られる活性
   汚泥スラリーをＵＦ膜あるいはＭＦ膜により固液分離し
   、該膜透過水をさらに生物学的硝化脱窒素処理すると共
   に、該処理工程にカルシウムイオンを添加し、ｐＨ７．
   ０以上に維持し、生成するリン酸カルシウム沈澱を含有
   する活性汚泥スラリーを固液分離し、該分離水に鉄系又
   はアルミニウム系無機凝集剤を添加して凝集分離するこ
   とを特徴とする有機性汚水の処理方法。