JPH0751668A - 汚水の浄化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 好気性下に生物浄化処理した汚水を加熱焼成
貝殻を用いて更に処理する汚水の浄化処理法、並びに好
気性生物処理装置、必要に応じて沈殿装置及び／又は凝
集処理装置を備えた汚水浄化処理装置において生物処理
装置からの処理水の排出路、沈殿装置の内部、沈殿装置
からの処理水の排出路、凝集処理装置の内部及び凝集処
理装置からの処理水の排出路のうちの少なくとも１カ所
に加熱焼成貝殻を配置した汚水の浄化処理装置。 【効果】 本発明による場合は、無用の廃棄物として従
来公害発生源の一つであった貝殻を有効に利用して、汚
水中のリンなどの汚染成分を簡単に且つ安価に除去又は
低減することができ、従来使用されてきた硫酸バン土、
消石灰、有機ポリマー等の凝集剤の使用量を低減した
り、その使用を回避することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は汚水の浄化処理方法およ
び浄化処理装置に関する。詳細には、本発明は天然の貝
殻を有効に利用した汚水の浄化処理方法および浄化処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】汚水を生物学的に浄化処理することが広
く行われており、その代表例として活性汚泥法を挙げる
ことができる。活性汚泥法による汚水の浄化処理は、一
般に図１に示すような処理工程を経て行われており、汚
水中に含まれる比重の大きい砂などを必要に応じて沈砂
池１で沈殿除去した後、最初沈殿池２（以下沈殿池およ
び沈殿装置を包括して「沈殿装置」という）で汚水中の
浮遊物質（懸濁物質）を沈殿除去し、次いでエアレーシ
ョンタンク（好気性の生物学的処理装置）３で曝気しな
がら好気性条件下に活性汚泥を用いて処理して汚水中の
有機物質などの汚染成分を吸着、酸化して浄化し、次い
で排出路４を経て処理水を最終沈殿装置５に導いて活性
汚泥などからなる固形物質と上澄液とに分離し、最終沈
殿装置５から排出された上澄液を排出路６を経て凝集処
理装置７で処理して排出路８から放流される。

【０００３】上記したような生物学的浄化処理では、水
の浄化作用を行う生物の生育や活性が良好に保たれるこ
とが重要であり、そのために生物の栄養源となる窒素や
リンなどが汚水中に必要量含まれていなければならず、
汚水中の窒素やリンなどが不足する場合には外部から供
給されている。そして、活性汚泥法などの生物学的浄化
処理による場合は、活性汚泥などに含まれている生物に
よって汚水中の有機物質などの汚染成分が吸着、酸化分
解、生物による消化などによって低減されて水の浄化が
行われ、それと共に汚水中の窒素やリンなども生物の栄
養源などとして消化されて低減する。しかしながら、エ
アレーションタンク、最終沈殿池、凝集処理装置などか
ら排出される水中には、リンがリン酸塩などの形態で完
全に除去されずにかなりの量で残留しており、そのまま
河川や沼湖などに放流した場合には、河川、沼湖、海な
どの栄養富化を招き、プランクトンやその他の生物の異
常発生を招き、自然破壊を生じかねない。

【０００４】そのため、好気性条件下で生物学的に浄化
処理した後に最終沈殿池で活性汚泥などの固形物を沈殿
分離した排出水（上澄水）に、消石灰、硫酸バン土、有
機ポリマーなどの凝集剤を加えて、リン酸塩やその他の
成分（重金属、微量の油分、わずかに残留する有機物な
ど）を不溶性の凝集物にして凝集分離して除いてから河
川などに放流することが一般に行われている。

【０００５】しかしながら、最終沈殿池からの排出水に
消石灰、硫酸バン土、有機ポリマーなどの凝集剤を添加
するそのような従来法による場合は、排出水中に含まれ
るリン酸塩などを速やかに凝集させて沈殿分離すること
ができて便利であるが、それらの凝集剤を多量に供給す
るため、処理後の水中にそれらの凝集剤が多量に残留し
易く、またそれらの凝集剤を定常的に供給する必要があ
ることからその管理、運営に手間や経費がかかり、特に
凝集剤として有機ポリマーを使用した場合は高価である
ために高コストにつながるという問題がある。

【０００６】一方、貝類の養殖場や加工所などでは、貝
の身などを取り出した後に多量の貝殻が残存するが、貝
殻は難燃性で極めて硬く且つ微生物による分解や化学分
解が困難であるために、燃焼、圧縮、腐敗、化学分解な
どによる処理が困難であり、そのまま放置したり廃棄し
た場合にはその特有の臭気によって周囲に悪臭を放つと
ころから、その取り扱いが苦慮されてきた。かかる点か
ら、貝殻を水の浄化に有効利用することが試みられるよ
うになっているが、その場合には貝殻を水浄化生物の棲
息や増殖のための付着部材として用いるのが目的であ
り、汚水中のリン等の除去に積極的に用いることは行わ
れていない。

【０００７】

【発明の内容】本発明者は、汚水処理、自然環境の保全
や改善、美化などについて長年研究を積み重ね、多数の
技術をそのために実用化してきたという実績を有してお
り、かかる点から、生物学的汚水処理後に排出される放
流水中に含まれるリンなどの従来除去しにくい汚染成分
を簡単に且つ低コストで除去し得る方法を開発すること
を目的として検討を重ねてきた。その結果、従来その取
り扱いが苦慮されてきた上記した貝殻を特に加熱焼成し
て浄化材として用いると、水中のリンなどの汚染成分が
除去でき、しかも貝殻の有効利用にもつながることを見
出して本発明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明は、好気性条件下で生物
学的に浄化処理した汚水を、加熱焼成した貝殻を用いて
更に処理することを特徴とする汚水の浄化処理方法であ
る。

【０００９】更に本発明は、好気性の生物学的処理装
置、必要に応じて沈殿装置および／または凝集処理装置
を備えた汚水の浄化処理装置において、生物学的処理装
置からの処理水の排出路、沈殿装置の内部、沈殿装置か
らの処理水の排出路、凝集処理装置の内部および凝集処
理装置からの処理水の排出路のうちの少なくとも１カ所
に加熱焼成した貝殻を配置することを特徴とする汚水の
浄化処理装置である。

【００１０】本発明では処理対象となる汚水の種類は特
に制限されず、例えば各種の工業排水、事業所排水、生
活排水、沼湖、河川、池、海などの水を挙げることがで
き、また汚水の内容も特に制限されない。

【００１１】そして、汚水を好気性条件下で生物学的に
浄化処理する方法としては、活性汚泥法が広く知られて
いるが、本発明における好気性の生物学的浄化処理は活
性汚泥法に限定されず、従来既知の好気性の生物学的浄
化処理法のいずれが採用でき、活性汚泥法以外にも、例
えば曝気式酸化池法（曝気式ラグーン法）、生物膜法、
散水ろ床法、生物安定池法、回転板法、接触曝気法など
を採用してもよい。その際に生物学的処理装置の形状、
構造、規模、その付帯設備なども特に限定されずいずれ
でもよい。上記した生物学的浄化処理法のうちでも、活
性汚泥法により行うのが好ましく、その場合の活性汚泥
法としては、例えば標準活性汚泥法、完全混合法、分注
法、酸化溝法、純酸素法、超深層曝気法などを採用する
ことができる。

【００１２】また、生物学的浄化処理時の条件は特に制
限されず、汚水の種類、浄化処理法、装置の規模や構造
などに応じて、適宜最適の条件を選んで行うのがよい。
そして、汚水はそのまま直接上記した生物学的処理装置
に導入しても、または必要に応じて好気性生物学的処理
装置の上流側に沈砂池および／または最初沈殿池（最初
沈殿装置）を設けて、それらの装置で処理してから生物
学的処理装置に導入してもよい。また、汚水が、例えば
アルコール発酵やイースト製造時の糖蜜排水、し尿排水
などのような濃厚廃水の場合には、好気性の生物学的処
理装置の上流に嫌気性生物学的処理装置を設けて、汚水
を予め嫌気条件下に生物学的に処理して汚染物質濃度
（ＢＯＤやＣＯＤ）を低減してから、好気性条件下で生
物学的に浄化処理するようにしてもよい。

【００１３】そして、生物学的処理装置で好気性条件下
に処理した汚水を、好ましくは沈殿装置に導いてそこに
含まれる活性汚泥やその他の固形物を沈殿除去した後、
更に必要に応じて凝集処理装置で凝集処理してから処理
水を放流するが、本発明では、生物学的処理装置からの
排出路、沈殿装置の内部、沈殿装置からの排出路、凝集
処理装置の内部および凝集処理装置からの排出路のうち
の少なくとも１カ所に加熱焼成した貝殻（以下「焼成貝
殻」という）を配置する。

【００１４】焼成貝殻の配置場所を図１を参照して説明
すると、生物学的処理装置３からの排出路４、最終沈殿
装置５の内部、沈殿装置５からの排出路６、凝集処理装
置７の内部、および凝集処理装置７からの排出路８のう
ちの少なくとも１カ所に焼成貝殻を配置して、水中に含
まれるリン酸塩などの汚染成分を除去する。

【００１５】その場合に、焼成貝殻を沈殿装置５からの
排出路６および凝集処理装置７の内部の少なくとも一方
に配置するとリン酸塩などの除去をより効果的に行うこ
とができ望ましいが、生物学的処理装置３からの排出路
４、沈殿装置５の内部、沈殿装置５からの排出路６およ
び凝集処理装置７の内部のすべてに焼成貝殻を配置して
も、または排出路４や沈殿装置５の内部の一方のみに配
置してもよい。

【００１６】その際の貝殻としては、海水、淡水、また
は海水と淡水の混合域中に生息する貝類の貝殻のいずれ
でもよく、例えばホタテ、牡蛎、真珠貝、アサリ、シジ
ミ、ハマグリ、アオヤギ、カラス貝、サザエ、ミル貝な
ど貝殻を挙げることができ、貝類の養殖場や加工所等に
おいて大量に且つ定常的に入手できるものが好ましい。
また貝殻は１種類のみを使用しても２種類以上を使用し
てもよい。

【００１７】そして、本発明で使用する貝殻は、５００
℃以上、好ましくは１０００℃以上の高温では加熱焼成
されていることが必要であり、焼成貝殻を使用すること
によって、汚水中のリンなどの汚染成分を極めて効果的
に除去することができる。その機構は未だ充分に解明さ
れていないが、貝殻を高温で加熱焼成することによっ
て、貝殻からのカルシウムイオンの放出能が高くなっ
て、水中に放出されたカルシウムイオンとリン酸イオン
とが結合して不溶性のリン酸カルシウムが生成したり、
或いは貝殻のリン酸イオン吸着能が高まって水中のリン
酸イオンが吸着除去されるものと推定される。

【００１８】焼成貝殻は粉砕してない丸ごとのものであ
ってもまたは粉砕したものであってもよいが、約１ｍｍ
〜４０ｍｍ、特に約５ｍｍ〜３０ｍｍ程度に粉砕したも
のを用いるのが好ましい。その際に、粉砕は焼成前また
は焼成後のいずれの段階で行ってもよいが、粉砕後に焼
成したものが好ましい。本発明で使用する焼成貝殻は、
焼成処理によって、腐敗菌の繁殖や臭気の発生原因であ
る貝殻に残存付着しているタンパク質等の有機成分の分
解除去や炭化および湿分の除去乾燥も行われるので、上
記したリンなどの除去効果と共に異臭がなく、品質的に
も安定しており良好である。

【００１９】その際に、焼成貝殻は、分離したバラバラ
の粒状で上記した箇所に散布などにより配置してもよ
く、または透水性の網や布帛などからなる袋、孔を有す
るプラスチック、金属、木材などからなる透水性の容
器、籠などに焼成貝殻を充填してそれを上記した箇所に
配置しても、或いは焼成貝殻をバインダー等により適当
な大きさに固めて上記した箇所に配置してもよい。取扱
い易さ、所定の場所への配置のし易さ、配置場所からの
取り出し易さなどの点からは、袋、籠、その他の容器な
どに充填して使用するのが便利である。焼成貝殻を配置
するに当たっては、装置本来の処理や水の流れなどが大
きく阻害されないようにして、その配置位置や使用量な
どを調節することが必要である。

【００２０】限定されるものではないが、焼成貝殻の配
置例を図を参照して具体的に例示すると、焼成貝殻Ａを
排出路４、６、８などに配置する場合は、図２の（ａ）
に示すように排出路全体に充填して配置しても、または
図２の（ｂ）に示すように、排出路の下方にのみ配置し
てもよい。

【００２１】また、焼成貝殻を沈殿装置５や凝集処理装
置７の内部に配置する場合は、例えば図３の（ａ）に示
すように、装置底面よりもやや上方の位置に焼成貝殻Ａ
を配置するようにして装置底面に堆積する沈殿物と混ざ
らないようにしておくのが便利である。また、焼成貝殻
Ａとして粒度の大きなものを使用する場合は、例えば図
３の（ｂ）に示すように、沈殿装置５や処理装置７の底
面の近傍に沈殿物の通過できる孔などを有する焼成貝殻
Ａを載置する目皿（棚板）９などを設けてそこに焼成貝
殻Ａを配置してもよい。

【００２２】本発明では、排出路４、沈殿装置５、排出
路６、凝集処理装置７および／または排出路７に配置す
る焼成貝殻と共に、必要に応じて生物学的処理装置３内
には焼成してない貝殻を配置してもよく、その場合には
未焼成の貝殻は水浄化機能を有する生物の棲息場所とな
り、該生物の成長、増殖および棲息などを促進すること
ができ、しかも従来取り扱いが苦慮されてきた貝殻の使
用量が多くなり、その有効利用に一層貢献する。

【００２３】更に、本発明において、沈殿装置からの排
出水を凝集処理装置で上記した硫酸バン土、消石灰、有
機ポリマーなどの凝集剤を使用して凝集処理する場合に
は、焼成貝殻を用いていることにより、それらの凝集剤
の使用量を低減することも可能である。

【００２４】

【発明の効果】本発明による場合は、無用の廃棄物とし
て従来公害発生源の一つとされていた貝殻を有効に利用
して、汚水中のリンなどの汚染成分を、簡単に且つ安価
に除去または低減することができる。本発明で使用する
焼成貝殻は、悪臭などを発生せず、しかも天然物に由来
するため、安全性が高く取り扱い性が良好である。ま
た、本発明による場合は、従来使用されてきた硫酸バン
土、消石灰、有機ポリマーなどの凝集剤の使用量を低減
したり、その使用を回避することができ、かかる点から
も公害防止に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】汚水の生物学的浄化処理の代表的なフローシー
トの例を示す図である。

【図２】本発明において、焼成貝殻を排出路に配置した
例を示す図である。

【図３】本発明において、焼成貝殻を沈殿装置または凝
集処理装置の内部に配置した例を示す図である。

【符号の説明】

Ａ 焼成貝殻 １ 沈砂池 ２ 最初沈殿池（最初沈殿装置） ３ 生物学的処理装置 ４ 排出路 ５ 沈殿装置 ６ 排出路 ７ 凝集処理装置 ８ 排出路 ９ 目皿（棚板）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 好気性条件下で生物学的に浄化処理した
   汚水を、加熱焼成した貝殻を用いて更に処理することを
   特徴とする汚水の浄化処理方法。
2. 【請求項２】 汚水を生物学的処理装置で好気性条件下
   で処理し、次いで必要に応じて沈殿装置に導いて沈殿物
   を沈殿除去し、更に必要に応じて凝集処理装置で凝集処
   理をしてから、処理水を放流することからなる汚水の浄
   化方法において、生物学的処理装置からの処理水の排出
   路、沈殿装置の内部、沈殿装置からの処理水の排出路、
   凝集処理装置の内部および凝集処理装置からの処理水の
   排出路のうちの少なくとも１カ所に加熱焼成した貝殻を
   配置することを特徴とする汚水の浄化処理方法。
3. 【請求項３】 好気性の生物学的処理装置、必要に応じ
   て沈殿装置および／または凝集処理装置を備えた汚水の
   浄化処理装置において、生物学的処理装置からの処理水
   の排出路、沈殿装置の内部、沈殿装置からの処理水の排
   出路、凝集処理装置の内部および凝集処理装置からの処
   理水の排出路のうちの少なくとも１カ所に加熱焼成した
   貝殻を配置することを特徴とする汚水の浄化処理装置。