JPH0283098A - 汚泥の処理方法 - Google Patents
汚泥の処理方法Info
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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。
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、下水汚泥、農水産廃棄物等の有機性汚泥の処
理方法に関するものである。
理方法に関するものである。
下水処理場における都市下水の標準的な微生物処理にお
いては、下水はまず曝気槽で好気的微生物処理され、そ
の後、沈殿槽に送られる。沈殿槽から排出される上澄み
は二次的な処理工程に送られ、一方、沈殿した大量の汚
泥すなわち余剰汚泥は、ａ組径、焼却されたり廃棄され
たりすることもあるが、脱水、焼却が困難な性状である
ばかりか、廃棄処分には病原性微生物を撒散らして環境
を悪化させるという問題もあるので、処分する簡になる
べくその量を減らす処理を施す必要がある。そのための
処理方法の代表的なものは、嫌気性消化処理であって、
嫌気性微生物の代謝を利用して有機物を有機酸、メタン
ガス、炭酸ガス等に分解する。
いては、下水はまず曝気槽で好気的微生物処理され、そ
の後、沈殿槽に送られる。沈殿槽から排出される上澄み
は二次的な処理工程に送られ、一方、沈殿した大量の汚
泥すなわち余剰汚泥は、ａ組径、焼却されたり廃棄され
たりすることもあるが、脱水、焼却が困難な性状である
ばかりか、廃棄処分には病原性微生物を撒散らして環境
を悪化させるという問題もあるので、処分する簡になる
べくその量を減らす処理を施す必要がある。そのための
処理方法の代表的なものは、嫌気性消化処理であって、
嫌気性微生物の代謝を利用して有機物を有機酸、メタン
ガス、炭酸ガス等に分解する。
しかしながら、余剰汚泥は微生物の塊のようなものであ
ってきわめて分解しにくいから、その嫌気性消化に要す
る日数は、中温消化（温度３５〜３７°Ｃ）の場合で２
０〜３０日と長い。しかも、それだけの日数を費やして
も有機物の分解率は４０〜５０％程度にとどまり、した
がって排出液は依然として高濃度の有機物を含有し、そ
の後の水処理の大きな負担となっている。
ってきわめて分解しにくいから、その嫌気性消化に要す
る日数は、中温消化（温度３５〜３７°Ｃ）の場合で２
０〜３０日と長い。しかも、それだけの日数を費やして
も有機物の分解率は４０〜５０％程度にとどまり、した
がって排出液は依然として高濃度の有機物を含有し、そ
の後の水処理の大きな負担となっている。
上述のように、従来の汚泥処理法は能率が悪く、そのた
め大型の嫌気性消化槽を必要とし、固形物の減量効果も
満足できるものではなかった。また、排出される水は有
機物濃度が高く、到底そのまま放流できるものではない
し、さらに処理するとしても大きな負担となるものであ
った。
め大型の嫌気性消化槽を必要とし、固形物の減量効果も
満足できるものではなかった。また、排出される水は有
機物濃度が高く、到底そのまま放流できるものではない
し、さらに処理するとしても大きな負担となるものであ
った。
そこで本発明は、従来の汚泥処理法における上述の問題
点を解決し、より短時日でより高率の減量と有機物の分
解を達成できる汚泥処理法を提供しようとするものであ
る。
点を解決し、より短時日でより高率の減量と有機物の分
解を達成できる汚泥処理法を提供しようとするものであ
る。
本発明が提供する汚泥処理法は、有機性汚泥にそのｐＨ
が９〜１１になるまでアルカリを添加して汚泥中の微生
物菌体の可溶化を生じさせ、さらに湿式ミル処理により
残存微生物菌体等を破砕し、処理後の汚泥に滞留日数２
〜５日の嫌気性消化処理を施し、該嫌気性消化処理後の
汚泥から分離された水を好アルカリ性微細藻類により好
気性消化処理することを特徴とする。
が９〜１１になるまでアルカリを添加して汚泥中の微生
物菌体の可溶化を生じさせ、さらに湿式ミル処理により
残存微生物菌体等を破砕し、処理後の汚泥に滞留日数２
〜５日の嫌気性消化処理を施し、該嫌気性消化処理後の
汚泥から分離された水を好アルカリ性微細藻類により好
気性消化処理することを特徴とする。
以下、本発明の汚泥処理法ついて更に詳しく説明する。
汚泥のアルカリ処理は、力性ソーダ、炭酸ソーダ等のア
ルカリを汚泥ｐＨが９〜１１になるまで加え、温度約２
０〜３０°Ｃで０．５〜１時間時間区持することにより
行う。これにより、汚泥中の微生物の細胞壁が破壊され
、蛋白質、糖などの細胞内成分が溶出するいわゆる可溶
化が起こる。ｐＨ１１以上の強アルカリ性にすることは
、可溶化促進には有効でも、後の嫌気性消化工程におい
てそのような強アルカリ性の汚泥中で増殖するメタン菌
の十分量を消化槽内に蓄積させることが困難になるので
、好ましくない。
ルカリを汚泥ｐＨが９〜１１になるまで加え、温度約２
０〜３０°Ｃで０．５〜１時間時間区持することにより
行う。これにより、汚泥中の微生物の細胞壁が破壊され
、蛋白質、糖などの細胞内成分が溶出するいわゆる可溶
化が起こる。ｐＨ１１以上の強アルカリ性にすることは
、可溶化促進には有効でも、後の嫌気性消化工程におい
てそのような強アルカリ性の汚泥中で増殖するメタン菌
の十分量を消化槽内に蓄積させることが困難になるので
、好ましくない。
アルカリ処理した汚泥をさらに湿式ミル処理する。
この湿式ミル処理は、水中に懸濁している固形物に主と
して剪断摩擦力を作用させることにより固形物の微細化
を行う処理であって、具体的には、回転円筒式ミノ呟振
動ボールミル、遠心式ボールミル、媒体攪拌式ミル、コ
ロイドミル等を用いて高度の摩砕を行うものである。湿
式ミル処理の中でも、媒体攪拌式ミルは処理効果の点で
最もすぐれているので、特に好ましい。
して剪断摩擦力を作用させることにより固形物の微細化
を行う処理であって、具体的には、回転円筒式ミノ呟振
動ボールミル、遠心式ボールミル、媒体攪拌式ミル、コ
ロイドミル等を用いて高度の摩砕を行うものである。湿
式ミル処理の中でも、媒体攪拌式ミルは処理効果の点で
最もすぐれているので、特に好ましい。
この媒体攪拌式ミルは、円筒状容器に挿入した攪拌用デ
ィスクを高速で回転させることによって容器内のビスを
激しく攪拌し、ビーズ間に剪断摩擦力を生じさせて摩砕
を行うものであって、用途に応じて大小様々なビーズが
使われるが、汚泥可溶化に好ましいビーズは、粒径がＯ
，ＯＳ〜１ｍｍのものである。その場合、攪拌用ディス
クの回転数は１０００〜３０００ｒｐ＋ｎ（周速１０〜
３０ ｍ／５ｅｅ）程度、被処理汚泥の滞留時間は通常
の汚泥を処理する場合で５〜６０分程度が適当である。
ィスクを高速で回転させることによって容器内のビスを
激しく攪拌し、ビーズ間に剪断摩擦力を生じさせて摩砕
を行うものであって、用途に応じて大小様々なビーズが
使われるが、汚泥可溶化に好ましいビーズは、粒径がＯ
，ＯＳ〜１ｍｍのものである。その場合、攪拌用ディス
クの回転数は１０００〜３０００ｒｐ＋ｎ（周速１０〜
３０ ｍ／５ｅｅ）程度、被処理汚泥の滞留時間は通常
の汚泥を処理する場合で５〜６０分程度が適当である。
アルカリ処理によって可溶化しなかった微生物細胞や繊
維質の有機物も、この湿式ミル処理によって可溶化し、
あるいは嫌気性消化を受は易い形態に破砕されする。湿
式ミル処理だけでも可溶化や破砕は可能であるが、アル
カリ処理によって膨潤し一部可溶化した汚泥構成成分に
対しては、湿式ミル処理の効果は一層顕著に且つ短時間
に現れる。
維質の有機物も、この湿式ミル処理によって可溶化し、
あるいは嫌気性消化を受は易い形態に破砕されする。湿
式ミル処理だけでも可溶化や破砕は可能であるが、アル
カリ処理によって膨潤し一部可溶化した汚泥構成成分に
対しては、湿式ミル処理の効果は一層顕著に且つ短時間
に現れる。
湿式ミル処理を施した後の汚泥の嫌気性消化処理は、単
一の嫌気性消化槽において、次のようにして行う。
一の嫌気性消化槽において、次のようにして行う。
汚泥は、アルカリ処理を受けていることにより強いアル
カリ性であるが、必要に応じてさらにアルカリを加えて
、ｐＨ９〜１１の状態で嫌気性消化槽に供給する。
カリ性であるが、必要に応じてさらにアルカリを加えて
、ｐＨ９〜１１の状態で嫌気性消化槽に供給する。
あるいは、消化槽に継続的にアルカリを注入して、槽内
を上記９Ｈに保つ。通常、下水汚泥中のメタン菌の増殖
に好適なｐＨは８未満の弱アルカリ性とされており、特
に酸生成菌とメタン菌とを共存させる単一槽消化の場合
のｐＨは、従来、調整する場合も無調整の場合も７前後
であるから、本発明の消化法において９Ｈは従来よりも
かなり高い値に設定される。本発明の消化法においては
、９Ｈがこのように高い値であることにより、第一に汚
泥成分の可溶化がさらに進み、嫌気性微生物による消化
を受は易い状態になる。第二に、。
を上記９Ｈに保つ。通常、下水汚泥中のメタン菌の増殖
に好適なｐＨは８未満の弱アルカリ性とされており、特
に酸生成菌とメタン菌とを共存させる単一槽消化の場合
のｐＨは、従来、調整する場合も無調整の場合も７前後
であるから、本発明の消化法において９Ｈは従来よりも
かなり高い値に設定される。本発明の消化法においては
、９Ｈがこのように高い値であることにより、第一に汚
泥成分の可溶化がさらに進み、嫌気性微生物による消化
を受は易い状態になる。第二に、。
病原性微生物が全く検出されないまでに死滅する。
上述のようにｐＨが高い状態の汚泥中で旺盛に増殖する
好アルカリ性メタン菌は、通常の下水汚泥や従来の嫌気
性消化槽からの消化汚泥の中には少ないが、嫌気性消化
槽の運転開始に当たり槽内ｐａｌを９〜１１に維持して
行う馴養期間を設けることにより、槽内嫌気性菌菌叢の
大部分を占めるものとすることができる。
好アルカリ性メタン菌は、通常の下水汚泥や従来の嫌気
性消化槽からの消化汚泥の中には少ないが、嫌気性消化
槽の運転開始に当たり槽内ｐａｌを９〜１１に維持して
行う馴養期間を設けることにより、槽内嫌気性菌菌叢の
大部分を占めるものとすることができる。
馴養により好アルカリ性嫌気性菌群が準備されたならば
、消化槽に被処理汚泥を供給して正常運転としての嫌気
性消化を開始する。この処理において、槽内温度は特に
限定されるものではないが、３０〜４０°Ｃが適当であ
り、また滞留日数は２〜５日とする。滞留日数がこれよ
り長ずざると、槽内メタン菌のうち好アルカリ性メタン
菌の占める割合が低下し、消化率の低下を招く。
、消化槽に被処理汚泥を供給して正常運転としての嫌気
性消化を開始する。この処理において、槽内温度は特に
限定されるものではないが、３０〜４０°Ｃが適当であ
り、また滞留日数は２〜５日とする。滞留日数がこれよ
り長ずざると、槽内メタン菌のうち好アルカリ性メタン
菌の占める割合が低下し、消化率の低下を招く。
嫌気性消化槽から排出された汚泥は、固液を分離した後
、そのまま適宜処分することもできるが、本発明の処理
法においては、液相部分についてさらに好アルカリ性微
細藻類による好気的消化処理を行う。処理には、滞留日
数として４〜１０日を要する。この処理は、アルカリ処
理および湿式ミル処理により可溶化した有機物のうち嫌
気性微生物によっては分解されなかったものを上記藻類
の栄養源として利用させることにより、排水中の有機物
含有量を減少させるもので、用いる藻類としては、スピ
ルリナ、アナベナなど、後で分離し易い大型微細藻類が
適当である。この処理で特に好アルカリ性藻類を用いる
理由は、強いアルカリ性で行われた嫌気性消化槽からの
排水を中和することなしに処理でき、また雑菌増殖の恐
れが少なく、培養管理が容易だからである。
、そのまま適宜処分することもできるが、本発明の処理
法においては、液相部分についてさらに好アルカリ性微
細藻類による好気的消化処理を行う。処理には、滞留日
数として４〜１０日を要する。この処理は、アルカリ処
理および湿式ミル処理により可溶化した有機物のうち嫌
気性微生物によっては分解されなかったものを上記藻類
の栄養源として利用させることにより、排水中の有機物
含有量を減少させるもので、用いる藻類としては、スピ
ルリナ、アナベナなど、後で分離し易い大型微細藻類が
適当である。この処理で特に好アルカリ性藻類を用いる
理由は、強いアルカリ性で行われた嫌気性消化槽からの
排水を中和することなしに処理でき、また雑菌増殖の恐
れが少なく、培養管理が容易だからである。
以上、余剰汚泥を処理する場合について本発明を説明し
たが、本発明の処理法は、下水処理場において発生する
他の汚泥の処理にも好適であることは勿論、製あんなど
農水産加工工場からの廃棄物、家畜糞尿、畜体処理廃棄
物、魚腸骨などの廃棄処理する場合にも適用可能である
。
たが、本発明の処理法は、下水処理場において発生する
他の汚泥の処理にも好適であることは勿論、製あんなど
農水産加工工場からの廃棄物、家畜糞尿、畜体処理廃棄
物、魚腸骨などの廃棄処理する場合にも適用可能である
。
都市下水処理場より採取した余剰汚泥および混合汚泥（
余剰汚泥と初沈汚泥とのｌ：ｌ混合物）について、本発
明による処理とその比較実験を行なった。汚泥の組成お
よび実験条件は次のとおりである。
余剰汚泥と初沈汚泥とのｌ：ｌ混合物）について、本発
明による処理とその比較実験を行なった。汚泥の組成お
よび実験条件は次のとおりである。
汚泥組成：
ＴＳ（％） ＶＳ（％）
余剰汚泥 ４．０ ３．０混合汚泥
３．８ ３．１アル力リ処理条件： ２５％力性ソーダ溶液を汚泥ｐＨが１０になるまで添加
し、常温で３０分間撹拌する。
３．８ ３．１アル力リ処理条件： ２５％力性ソーダ溶液を汚泥ｐＨが１０になるまで添加
し、常温で３０分間撹拌する。
湿式ミル処理条件：
使用装置：媒体撹拌式ミル・パールミル（アシザヮ株式
会社、型式ＰＭＩＳＴＳ、ビーズ径０．２ｍｍ。
会社、型式ＰＭＩＳＴＳ、ビーズ径０．２ｍｍ。
ディスク回転数１３００止１周速度６ ｍ／ｓｅｅ滞留
時間：５分 嫌気性消化条件： ５Ｑ容ファーメンタ−を使用、３００ｒｐｍで連続撹拌
し、かつＰＨコントローラでｐＨを１０に維持する。
時間：５分 嫌気性消化条件： ５Ｑ容ファーメンタ−を使用、３００ｒｐｍで連続撹拌
し、かつＰＨコントローラでｐＨを１０に維持する。
消化温度＝３７°Ｃ
滞留日数：２日
実験開始時の馴養：下水処理場から採取した中温消化汚
泥を最初の種汚泥に用いて次のように実施最初の２週間
：滞留日数１０日 次の２週間：滞留日数５日 最後の２週間：滞留日数２日 好アルカリ性藻類による処理： 使用藻類：スピルリナ（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｓｐ、）
滞留日数：４日 培養槽：容量２５Ｑ１液深５ ｃｍ、 ｐＨ１０５００
Ｗフラツドランプで液面を照度ｌ。
泥を最初の種汚泥に用いて次のように実施最初の２週間
：滞留日数１０日 次の２週間：滞留日数５日 最後の２週間：滞留日数２日 好アルカリ性藻類による処理： 使用藻類：スピルリナ（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｓｐ、）
滞留日数：４日 培養槽：容量２５Ｑ１液深５ ｃｍ、 ｐＨ１０５００
Ｗフラツドランプで液面を照度ｌ。
Ｋｌｎｘに照明
比較のため、アルカリ処理および湿式ミル処理を全く行
わずに同じ嫌気性消化および好アルカリ性藻類による消
化処理を行なった実験（比較例１）および湿式ミル処理
のみを行いアルカリ処理を行わないほかは上記と同様に
した実験（比較例２）を行なった。
わずに同じ嫌気性消化および好アルカリ性藻類による消
化処理を行なった実験（比較例１）および湿式ミル処理
のみを行いアルカリ処理を行わないほかは上記と同様に
した実験（比較例２）を行なった。
嫌気性消化槽の馴養終了後１ｏ日間、嫌気性消化槽にお
ける消化率（ＶＳ除去率）、ガス発生量、ガスのメタン
含有率および揮発性有機酸量を測定し、さらに、藻類に
よる消化処理における消化率、揮発性有機酸量および窒
素含曾（遠心分離上澄液）の測定を行なった。
ける消化率（ＶＳ除去率）、ガス発生量、ガスのメタン
含有率および揮発性有機酸量を測定し、さらに、藻類に
よる消化処理における消化率、揮発性有機酸量および窒
素含曾（遠心分離上澄液）の測定を行なった。
測定値の平均値を表１および表２に示す。
表１ 汚泥二余剰汚泥
比較例１ 比較例２ 実施例
嫌気性消化
消化槽内ｐＨ９，８
消化率（％） １４
ガス発生量（Ａ／ＶＳ−Ｍ） １１３
ガス中のメタン（％）４３
揮発性有機酸（ｍｇ＃） ８３０
窒素含！（％）４．０
好アルカリ性藻類による消化処理
消化率（％）２５
揮発性有機酸（ｍｇ／Ｄ ｌ ２
窒素含ｉ（％） ｏ、ｏｇ
９．９ １０．１
４Ｂ３０ １１００
３．９ ３．９
０．０８ ０．０７
表２ 汚泥：混合汚泥
比較例１ 比較例２ 実施例
嫌気性消化
消化槽内ｐＨ９，９１０，１
消化率（％） １８ ３４ガス発生量（
Ｑ／ＶＳ−ｋｇ） １２０ ２９０ガス中のメタン（
％）５２５８ 揮発性有機酸（ｍｇ／Ｑ） ７５０ ４７００窒素含
量（％） ４．１ ３．８好アルカリ性藻
類による消化処理 消化率（％）３２ 揮発性有機酸（ｍｇ＃Ｉ） ｌ。
Ｑ／ＶＳ−ｋｇ） １２０ ２９０ガス中のメタン（
％）５２５８ 揮発性有機酸（ｍｇ／Ｑ） ７５０ ４７００窒素含
量（％） ４．１ ３．８好アルカリ性藻
類による消化処理 消化率（％）３２ 揮発性有機酸（ｍｇ＃Ｉ） ｌ。
窒素含量（％） ０．０４
〔発明の効果〕
本発明の汚泥処理法によれば、上述のように極めて短時
間で従来の最高の水準と同等またはそれ以上の高い消化
率を嫌気性消化工程において達成し、汚泥量を顕著に減
少させることができるとともに、排出水の水質も良好に
することができる。したがって、従来と比べて消化槽の
単位体積当たりの処理能力の大幅な向上、０．０８ １ Ｏｌｏ ３．６ ０．０９ あるいは消化槽の著しい小型化が可能になるとともに、
消化汚泥発生量が減少してその後処理が容易になるとい
う、顕著な効果が奏される。また、強いアルカリ性で処
理されていることにより、嫌気性消化槽から排出される
消化汚泥は病原性微生物を含まないだけでなく、その中
に残っている嫌気性微生物が強いアルカリ性で増殖した
ものであって自然界に放出されると大部分死滅してしま
うものであるため、消化汚泥を廃棄したとき環境を汚染
する恐れが少ないという利点がある。
間で従来の最高の水準と同等またはそれ以上の高い消化
率を嫌気性消化工程において達成し、汚泥量を顕著に減
少させることができるとともに、排出水の水質も良好に
することができる。したがって、従来と比べて消化槽の
単位体積当たりの処理能力の大幅な向上、０．０８ １ Ｏｌｏ ３．６ ０．０９ あるいは消化槽の著しい小型化が可能になるとともに、
消化汚泥発生量が減少してその後処理が容易になるとい
う、顕著な効果が奏される。また、強いアルカリ性で処
理されていることにより、嫌気性消化槽から排出される
消化汚泥は病原性微生物を含まないだけでなく、その中
に残っている嫌気性微生物が強いアルカリ性で増殖した
ものであって自然界に放出されると大部分死滅してしま
うものであるため、消化汚泥を廃棄したとき環境を汚染
する恐れが少ないという利点がある。
Claims (1)
- 有機性汚泥にそのｐＨが９〜１１になるまでアルカリを
添加して汚泥中の微生物菌体の可溶化を生じさせ、さら
に湿式ミル処理により残存微生物菌体等を破砕し、処理
後の汚泥に滞留日数２〜５日の嫌気性消化処理を施し、
該嫌気性消化処理後の汚泥から分離された水を好アルカ
リ性微細藻類により好気性消化処理することを特徴とす
る汚泥の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63233641A JPH0283098A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 汚泥の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63233641A JPH0283098A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 汚泥の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283098A true JPH0283098A (ja) | 1990-03-23 |
| JPH0470080B2 JPH0470080B2 (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=16958226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63233641A Granted JPH0283098A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 汚泥の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0283098A (ja) |
-
1988
- 1988-09-20 JP JP63233641A patent/JPH0283098A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0470080B2 (ja) | 1992-11-09 |
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