JPH09253684A - 有機性汚水の処理方法 - Google Patents

有機性汚水の処理方法

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JPH09253684A JP6823696A JP6823696A JPH09253684A JP H09253684 A JPH09253684 A JP H09253684A JP 6823696 A JP6823696 A JP 6823696A JP 6823696 A JP6823696 A JP 6823696A JP H09253684 A JPH09253684 A JP H09253684A
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克之 片岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】下水、屎尿、食品工場廃水などの有機性汚水の
生物処理施設から発生する余剰汚泥を効果的に減容化
し、実質的に余剰汚泥が発生しなくなる新技術を提供す
ること。 【解決手段】有機性汚水1を活性汚泥処理系2にて処理
する方法において、該活性汚泥処理系の活性汚泥増殖量
より多い汚泥量を活性汚泥処理系から引き抜き、この引
き抜き汚泥4を嫌気性発酵工程6にて発酵処理せしめた
後、活性汚泥処理系に返送して好気性生物処理すること
を特徴とする有機性汚水の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は下水などの有機性汚
水を生物処理する場合に実質的に余剰汚泥の発生量をゼ
ロにできる新規な生物処理技術に関する。
【0002】
【従来の技術】下水などの有機性汚水の活性汚泥法など
の生物処理工程から大量の汚泥(生汚泥、余剰汚泥)が
発生しており、汚泥の処理処分が現在最大の問題になっ
ている。従来これらの汚泥は脱水助剤(ポリマなど)を
添加し脱水機で脱水されたのち焼却処分されているが、
汚泥が大量な場合、脱水助剤添加費、脱水機、焼却炉規
模が大規模なものになり、ユーザーにとって大きな負担
になっている。また汚泥焼却灰の発生量も多く焼却灰の
処分にも苦慮している。
【0003】従来より余剰汚泥の減量化法として嫌気性
消化(メタン発酵)法があるが、長い滞留日数を必要と
する割りには減量化効果が劣り、汚泥発生量をゼロにす
ることはできず、嫌気性消化後に残留する消化汚泥を結
局、脱水・焼却処分しなければならなかった。また余剰
生物汚泥をオゾン酸化して可溶化した後、好気性生物処
理槽に供給し汚泥を減量化する方法(特開平7−116
685)も知られているが、オゾン酸化槽での発泡トラ
ブル、排オゾン処理の必要性、オゾン添加コストが高
額、オゾン発生機の設備の高さなどの問題があり実用性
が乏しい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は下水、屎尿、
食品工場廃水などの有機性汚水の生物処理施設から発生
する余剰汚泥を効果的に減容化し、実質的に余剰汚泥が
発生しなくなる新技術を提供することを課題にする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は汚泥の嫌気性発
酵法を新規な態様で汚水の好気性生物処理系と結合し、
余剰汚泥を効果的に減容化する新技術を見出して完成さ
れたものである。本発明は、有機性汚水を活性汚泥処理
系にて処理する方法において、該活性汚泥処理系の活性
汚泥増殖量より多い汚泥量を活性汚泥処理系から引き抜
き、この引き抜き汚泥を嫌気性発酵工程にて発酵処理せ
しめた後、活性汚泥処理系に返送して好気性生物処理す
ることを特徴とする有機性汚水の処理方法である。
【0006】本発明にいう「活性汚泥処理系」とは有機
性汚水を活性汚泥の存在下に生物処理する系であり、活
性汚泥法、生物学的硝化脱窒素法、嫌気好気活性汚泥
法、生物膜法、流動担体添加法などを含む意味で用いて
おり、プロセス全体の中に少なくとも活性汚泥による好
気的な生物処理工程を含む生物処理法の意味で用いてい
る。
【0007】また、本発明において、嫌気性発酵工程に
おける発酵処理は従来公知の方法、装置が適用される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図1を参照して本発明の作
用原理を説明する。有機性汚水1は活性汚泥処理系2に
導入されて処理される。活性汚泥処理系2から活性汚泥
増殖量以上の汚泥を固液分離工程3もしくは直接に引き
抜き汚泥4として引き抜くと共に処理水5を得る。引き
抜き汚泥4は嫌気性発酵工程6にて発酵処理され、この
発酵処理された汚泥7は活性汚泥処理系2に返送され
る。この結果、嫌気性発酵汚泥中の有機物が好気性生物
により生物分解されて除去され、これにより系全体から
排出される汚泥量が減少する。
【0009】活性汚泥処理系2から引き抜き汚泥4を引
き抜く場合の固液分離工程3としては、沈降分離、凝集
分離、遠心分離、膜分離等の公知の処理が適用できる。
引き抜き汚泥の嫌気性発酵工程6としては、酸発酵もし
くはメタン発酵を適用することができる。酸発酵を適用
する場合は、汚泥は酸生成菌の酵素によって加水分解さ
れて30〜40%程度可溶化し可溶性の有機酸(例え
ば、酢酸、プロピオン酸、酪酸など)が生成する。この
発酵処理された汚泥7は、活性汚泥処理系2に返送さ
れ、有機酸の全てと可溶化しなかった嫌気性汚泥の一部
が好気性生物により分解、除去される。
【0010】メタン発酵を適用する場合は、有機酸は嫌
気性発酵過程でメタンガスに転換され分解するので、活
性汚泥処理系2には有機酸は流入せず、嫌気性発酵工程
で可溶化しなかった嫌気性汚泥が該処理系2の好気性微
生物により資化され、その一部が分解される。尚、嫌気
性発酵工程6から流出する発酵処理された汚泥7を膜、
遠心分離などの手段により固液分離し、汚泥の嫌気性発
酵工程のSRT(固形物滞留時間)を長くすると可溶化
率を更に向上できる。
【0011】酸発酵を適用する場合、嫌気性発酵工程の
滞留時間はメタン発酵を適用する場合よりも少なくて済
む利点があるが、生成した有機酸を活性汚泥処理系の好
気性生物処理で分解しなければならないので酸素消費量
が増加し曝気ブロワ動力が増加する欠点がある。従っ
て、設備建設費を重視する場合は、嫌気性発酵工程で使
用する槽が小さくてすむ酸発酵を適用し、消費エネルギ
ーの削減を重視する場合は、メタン発酵法を採用するの
がよい。
【0012】酸発酵の滞留時間は3〜5日、メタン発酵
の滞留時間は7〜10日程度に設定する。嫌気性発酵工
程の温度は、酸発酵法の場合は常温〜80℃程度、メタ
ン発酵の場合は25〜35℃の中温程度、もしくは55
〜60℃の高温消化領域に設定する。
【0013】酸発酵の温度は無加温よりも加温したほう
が可溶化率が向上するほか、嫌気性発酵後の汚泥を曝気
槽に供給した場合の汚泥の生物分解性が向上するので好
ましい。加温熱量を削減するために引き抜き汚泥4は、
生物汚泥をあらかじめ遠心分離などの手段によって濃縮
し液量を減少することが好ましい。
【0014】引き抜き汚泥4を嫌気性発酵処理する量を
多くするほど、汚泥の減容率は高くなる。なお、嫌気性
発酵処理後の汚泥を好気性生物処理すると好気性汚泥が
増殖するので、単に活性汚泥処理系からの活性汚泥増殖
量(従来法における余剰汚泥相当量)を嫌気性発酵工程
で処理しただけでは本発明において余剰汚泥量をゼロに
することはできない。従って、活性汚泥処理系で増殖す
る汚泥量が見かけ上ゼロになるように活性汚泥処理系か
ら該増殖量より過剰の活性汚泥を引き抜いて嫌気性発酵
させることにより、系全体から生じる余剰汚泥量を実質
的にゼロにできる。
【0015】即ち、図2に示すような従来の活性汚泥法
において余剰汚泥10として廃棄されていた部分(例え
ば、沈殿汚泥8から返送汚泥9を除いた残部)を引き抜
いて嫌気性発酵処理しても、活性汚泥は増加し、必然的
に余剰汚泥が発生するので従来、余剰汚泥といて破棄さ
れていた汚泥量以上を嫌気性発酵させる必要がある。こ
のことによって、はじめて余剰汚泥を実質的にゼロにで
きる。
【0016】例えば、嫌気性発酵工程の汚泥可溶化率が
30%の場合、通常の活性汚泥法で発生する余剰汚泥量
の約3倍量を引き抜いて嫌気性発酵処理後に活性汚泥処
理系に返送すれば、余剰汚泥の発生量をゼロにできる。
尚、図1において引き抜き汚泥4の一部を返送汚泥とし
て活性汚泥処理系2に返送してもよい。
【0017】
【実施例】
実施例1 下水を対象に図1の工程に従って本発明の試験を行っ
た。表1に下水水質を示す。嫌気性発酵工程として温度
70℃に加温して酸発酵する方法を適用した。
【0018】
【表1】
【0019】試験条件を表2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】表2の条件で1年間の試験を行った結果、
酸発酵での汚泥可溶化率は38〜45%であり、図1の
システム系外に排出される余剰汚泥発生量は一月あたり
約0.3〜0.7g・SSと極めて少量であった。また
処理水質は表3のように良好であった。
【0022】
【表3】
【0023】実施例2 実施例1における嫌気性発酵槽にかえてメタン発酵槽を
設けて試験した。メタン発酵槽の滞留時間は10日、水
温は36℃に設定した。その他の条件は実施例1と同じ
である。メタン発酵槽の汚泥減少率は50〜55%であ
り、活性汚泥処理系からの余剰汚泥の発生量は12カ月
の試験期間中ゼロであった。
【0024】比較例1 図1から嫌気性発酵槽を除去し、通常の活性汚泥法で比
較試験を行った結果、汚泥発生量は、余剰汚泥が約20
g/月と多量であった。これは本発明の実施例1の数十
倍に相当する。
【0025】
【発明の効果】
1.通常の活性汚泥法で生成する余剰汚泥量以上の活性
汚泥を引き抜き、嫌気性発酵により汚泥を可溶化し活性
汚泥処理系に返送するようにしたので、余剰汚泥を効果
的に減容化でき、従来の汚泥脱水工程、汚泥焼却工程が
不要になるか、もしくは著しく小規模化できる。 2.従って、汚泥焼却灰がほとんど発生しない。条件に
よっては焼却灰が発生しないので、汚泥処分が著しく合
理化できる。 3.オゾンを用いる必要がないので運転コスト設備コス
トが安価である。
【0026】またオゾン酸化工程の激しい発泡を解決で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例を説明するための図である。
【図2】従来法を説明するための図である。
【符号の説明】
1 有機性汚水 2 活性汚泥処理系 3 固液分離工程 4 引き抜き汚泥 5 処理水 6 嫌気性発酵工程 7 発酵処理された汚泥 8 沈殿汚泥 9 返送汚泥 10 余剰汚泥

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機性汚水を活性汚泥処理系にて処理す
    る方法において、該活性汚泥処理系の活性汚泥増殖量よ
    り多い汚泥量を活性汚泥処理系から引き抜き、この引き
    抜き汚泥を嫌気性発酵工程にて発酵処理せしめた後、活
    性汚泥処理系に返送して好気性生物処理することを特徴
    とする有機性汚水の処理方法。
  2. 【請求項2】 系外に排出される余剰汚泥が実質的にゼ
    ロであることを特徴とする請求項1に記載の有機性汚水
    の処理方法。
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