JPH09276892A - 有機排水の嫌気性生物処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置の大型化を必要とせず高濃度の嫌気汚泥を
保持でき、かつ装置の保守性を高めながら安定した処理
を継続できる嫌気性生物処理装置を得る。 【解決手段】磁性粉体を添加された嫌気汚泥を嫌気槽１
内に充填し、原水を流入ポンプ３を使って原水流入配管
４から嫌気槽内に導入し、嫌気汚泥によって汚濁成分を
処理する。処理後の嫌気汚泥と処理水を槽内に配設した
磁気分離装置によって分離し、処理水を槽外に取り出
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、有機排水の嫌気
性生物処理方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】嫌気性生物処理方法においては従来か
ら、反応槽内に汚泥を高濃度に保持し、メタン生成細菌
の流出を防ぎ、高負荷運転を実施する方法が多く工夫さ
れている。方法としては嫌気性汚泥床法・嫌気性流動床
法・嫌気性固定床法等があげられる。

【０００３】嫌気性流動床法は、図６に示すように、嫌
気性生物処理槽１に担体を添加し、担体の周りに高濃度
の嫌気汚泥２を保持する方法であり高負荷運転が可能で
ある。担体が小さければ小さいほど担体の比表面積が多
くなり、保持できる汚泥濃度が多くなる。原水は流入ポ
ンプ３により、原水流入配管４から原水供給ノズル５を
経て上向流で嫌気槽下部から流入される。流入された原
水および循環水は、槽内の担体を含有した嫌気汚泥を槽
内に展開させながら上昇し、その間に嫌気汚泥により汚
濁成分が処理される。槽上部に達した嫌気汚泥は、固液
分離スペース１５で固液分離され、処理水の一部は流入
ポンプ３で循環されて反応槽下部から反応槽内に循環さ
れる。

【０００４】一方、図７に示すように、活性汚泥に磁性
粉末体を添加保有させ、活性汚泥槽１６出口側に設けた
磁気分離槽１３に磁性粉末を含有した活性汚泥を導入
し、磁気により強制的に固液分離を行い、分離した活性
汚泥を活性汚泥槽１６に返送する方法が提案されている
（特開平７−８０４９１）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、嫌気性流動床
法では、第１の嫌気汚泥と処理水の固液分離の工程で問
題がある。すなわち、担体を展開させるスペースの上に
固液分離を行うための大きなスペースが必要であり、装
置が大型化することである。

【０００６】その理由は、従来の嫌気性流動床法では、
嫌気汚泥と処理水の固液分離を比重差により行っている
からである。処理装置が定常的な稼働にはいると、担体
には嫌気汚泥が付着し、汚泥内部に処理反応に伴って発
生するガスを含み、見かけ比重が変化する。その結果、
嫌気汚泥と処理水の分離が徐々にしにくくなり、固液分
離スペースに入ってから固液分離が行われるまでの距離
が徐々に長くなる。したがって、装置を設計するにあた
り、余裕をみた固液分離スペースを設定することとなる
からである。

【０００７】第２に槽内部に循環水を循環させるポンプ
の保守頻度が多いという問題がある。その理由は、第１
の問題点の理由と同じであり、固液分離を比重差により
行っていることにある。すなわち、見かけ比重が小さく
なった嫌気汚泥は、ついには固液分離が行われず、処理
水とともに循環系路に流入し、嫌気汚泥中の担体が流入
ポンプを損傷するためである。

【０００８】そこで、特開平７−８０４９１にある磁気
分離による固液分離方法を応用すれば、固液分離スペー
スを小型化することが出来る。しかし、前記第２の問題
点は解消されない。その理由は、磁気分離槽への磁性粉
体を含有した嫌気汚泥含有水の送水と磁気分離した分離
汚泥の嫌気槽への返送をポンプによって行わなければな
らないためである。

【０００９】また、第３の問題点として、嫌気性処理が
安定しないということがあげられる。その理由は、嫌気
槽と磁気分離槽が必要であるために槽構成が複雑化し、
嫌気性処理に必要な気密性がうまく保たれず、空気中の
酸素の影響が出てしまうためである。

【００１０】本発明の目的は、装置の大型化を必要とせ
ず高濃度の嫌気汚泥を保持出来き、かつ、装置の保守性
を高めながら安定した処理を継続できる嫌気性生物処理
方法および装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、有機排水の嫌気性生物処理方法において、
嫌気汚泥に磁性粉末を添加し保有させる工程と、嫌気槽
内部で嫌気汚泥により被処理水を処理する工程と、嫌気
槽内部に設けた磁気分離装置により嫌気汚泥と処理水を
磁気分離する工程と、磁気分離した嫌気汚泥を嫌気槽に
戻す工程とを含むことを特徴とする。

【００１２】本発明では、嫌気汚泥に磁性粉末を添加し
保有させる工程において、嫌気汚泥と磁性粉体が一体化
し、嫌気汚泥自体が磁性を有するようになる。ここで、
磁性粉体の材質としては、砂鉄・フェライト・マグネタ
イト等が使用できるが、水への溶解を考慮してマグネタ
イト・フェライトが好ましい。磁性粉体の粒径は、あま
り大きい場合には、嫌気汚泥の展開が悪くなる。したが
って、１０μｍ以下の微小なものを使用する。汚泥に対
して添加する磁性粉体量は、汚泥濃度によるが、汚泥濃
度の５０％から１５０％の濃度で添加する。

【００１３】嫌気槽内部に設けられた磁気分離装置によ
り嫌気汚泥と処理水を磁気分離する工程では、前の工程
で磁性を有する様になった嫌気汚泥が磁気の力により処
理水と強制的に分離される。磁気分離装置に使用される
磁力の供給方法としては、励磁コイルによる電磁石や永
久磁石による方法がある。磁気分離装置は、限られたス
ペースで効率的に嫌気汚泥と処理水の分離ができるの
で、装置は小型化することができる。

【００１４】磁気分離した嫌気汚泥を嫌気槽に戻す工程
では、スクレーパーによりかきとった嫌気汚泥を、嫌気
槽内の磁力の影響の無い部分に戻すので、処理水への嫌
気汚泥の流出は殆どない。したがって、嫌気槽内の嫌気
汚泥濃度を高く保持することができる。

【００１５】以上の工程により、嫌気槽内の嫌気汚泥濃
度は常に高く保持され、槽構成が複雑にならないため気
密性が保たれ、安定した処理が得られる。

【００１６】また、本発明によれば、磁性粉末が添加さ
れた嫌気汚泥を充填した嫌気性生物処理槽と、この処理
槽内に被処理水を導入する機構と、処理水を処理槽より
排出する機構と、前記処理槽内に配設され、嫌気汚泥と
処理水とを分離する磁気分離装置とを有する有機排水の
嫌気性生物処理装置が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を基づ
いて説明する。図１は本発明の有機排水を嫌気性生物処
理するための方法及び装置の第１の実施の形態に関する
概略図である。図２は図１の磁気分離装置２０の部分を
上から見た部分概略図である。１は嫌気性生物処理槽で
あって、まず、内部に嫌気汚泥と例えば磁性体のフェラ
イトの粉末を入れ、磁性粉体を保有させた嫌気汚泥２を
形成する。原水（被処理水）および循環水は流入ポンプ
３により、原水流入配管４から原水供給ノズル５を経て
上向流で嫌気槽下部から流入される。流入された原水お
よび循環水は、槽内の磁性体を含有した嫌気汚泥を槽内
に展開させながら上昇し、その間に嫌気汚泥により汚濁
成分が処理される。槽上部に達した嫌気汚泥は磁気分離
装置２０に導入される。図１での磁気分離装置２０は回
転体６に埋め込んだ磁石７により嫌気汚泥と処理水の分
離を行なうものである。回転体６は複数個が並列に、回
転軸８に取り付けられ、モーター９により回転する。回
転体６に近接した嫌気汚泥は、磁石７の磁力に吸引され
回転体６に付着する。このようにして、嫌気汚泥と処理
水の固液分離が行われる。磁気分離された嫌気汚泥はス
クレーパー１０により磁石からかきとられ処理槽へ戻さ
れる。

【００１８】固液分離された処理水は処理水取り出し口
１１から系外へ排出される。また、処理水の一部は循環
水配管１２を通り、流入ポンプ３へ導入され、再び処理
槽内を循環する。

【００１９】図３は本発明の有機排水を嫌気性生物処理
するための方法及び装置の第２の実施の形態に関する概
略図である。図４は図３の磁気分離装置部分を上から見
た部分概略図である。１は嫌気性生物処理槽であって、
内部には磁性体を保有させた嫌気汚泥２が充填されてい
る。原水および循環水は流入ポンプ３により、原水流入
配管４から原水供給ノズル５を経て上向流で嫌気槽下部
から流入される。流入された原水および循環水は、槽内
の磁性体を含有した嫌気汚泥を槽内に展開させながら上
昇し、その間に嫌気汚泥により汚濁成分が処理される。
槽上部に達した嫌気汚泥は磁気分離層１３に導入され
る。図４での磁気分離装置は回転体６を挟むように設置
されている磁気分離層１３に取り付けられた磁石７によ
り嫌気汚泥と処理水の分離を行なうものである。回転体
６にはスクレーパー１０が取り付けられており、回転体
の回転により、磁気分離層の内面に付着した磁気汚泥を
かき取り、槽内にもどす。回転体は複数個が並列に、回
転軸８に取り付けられ、モーター９により回転する。固
液分離された処理水は処理水取り出し口１１から系外へ
排出される。また、処理水の一部は循環水配管１２を通
り、流入ポンプ３へ導入され、再び処理槽内を循環す
る。

【００２０】図５は本発明の有機排水を嫌気性生物処理
するための方法及び装置の第３の実施の形態に関する概
略図である。１は嫌気性生物処理槽であって、内部に磁
性体を保有させた嫌気汚泥２が充填されている。原水お
よび循環水は流入ポンプ３により、原水流入配管４から
原水供給ノズル５を経て上向流で嫌気槽下部から流入さ
れる。流入された原水および循環水は、槽内の磁性体を
含有した嫌気汚泥を槽内に展開させる。図５での磁気分
離装置は槽の側方にあり、磁石７を埋め込んだ排出配管
１４に処理水を通すことにより嫌気汚泥と処理水の固液
分離を行なう装置である。固液分離された嫌気汚泥は、
排出配管１４の内面に堆積し、一定時間が経過すると磁
気分離ができなくなる。その様になる前に、ピストン状
のスクレーバー１０を排出配管内に挿入し内面に堆積し
た嫌気汚泥を槽内に押し戻す。この磁気分離装置は、反
応槽内に少なくとも２つが設置され、一定時間ごとに交
互に作動する。スクレーバーが送り込まれている排出配
管には処理水は通らないが、その間は他の汚泥かきとり
を行っていない排出配管から処理水が排出される。

【００２１】固液分離された処理水は処理水取り出し口
１１から系外へ排出される。また、処理水の一部は循環
水配管１２を通り、流入ポンプ３へ導入され、再び処理
槽内を循環する。

【００２２】以上に示したような実施の形態の工程で連
続的に処理が行われている状態では、磁石の磁力により
つねに磁性粉体を含有する嫌気汚泥は磁気分離されて槽
内へ戻る。したがって、槽内の嫌気汚泥を高濃度に維持
でき高負荷での運転が可能になる。また、処理水中のＳ
Ｓ（サスペンデッド・ソリッド）は低く抑えられる。一
例として、第１の実施の形態に基づく装置において処理
試験を行った際のデータを表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】本発明によると、以下のような効果が発
揮できる。第１の効果は、嫌気性生物処理槽内の嫌気汚
泥を高濃度に維持でき高負荷での運転が可能になること
である。その理由は、磁力により強制的に磁性粉体を含
有する嫌気汚泥を固液分離し、分離した嫌気汚泥を処理
槽内へ戻すので、常に嫌気槽内の嫌気汚泥が保たれるた
めである。

【００２５】第２の効果は装置が小型化できることであ
る。その理由は、磁気分離装置により固液分離を行うの
で、分離が確実であり、重力分離のようにスペースに余
裕をみる必要がないためである。

【００２６】第３の効果は、循環水を循環させるポンプ
の保守頻度を少なくできることである。その理由は、磁
気分離により固液分離を確実に行うので、処理水中に担
体を含有した嫌気汚泥が流出することがなく、循環系路
に担体が流入することがないので流入ポンプを損傷する
ことがないためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機排水を嫌気性生物処理するための
方法及び装置の第１の実施の形態を示す概略図である。

【図２】図１の磁気分離装置部分を上から見た部分概略
図である。

【図３】本発明の有機排水を磁気性生物処理するための
方法及び装置の第２の実施の形態を示す概略図である。

【図４】図３の磁気分離装置部分を上から見た部分概略
図である。

【図５】本発明の有機排水を嫌気性生物処理するための
方法及び装置の一例をしめす概略図である。

【図６】従来の有機性排水を嫌気性生物処理するための
方法及び装置の一例をしめす概略図である。

【図７】従来の有機排水を好気性生物処理するための方
法の一例をしめす概略構成図である。

【符号の説明】

１ 嫌気性生物処理槽 ２ 嫌気汚泥 ３ 流入ポンプ ４ 原水流入配管 ５ 原水供給ノズル ６ 回転体 ７ 磁石 ８ 回転軸 ９ モーター １０ スクレーパー １１ 処理水取り出し口 １２ 循環水配管 １３ 磁気分離槽 １４ 排出配管 １５ 固液分離スペース １６ 活性汚泥槽

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 嫌気汚泥に磁性粉末を添加し保有させる
   工程と、嫌気槽内部で嫌気汚泥により被処理水を処理す
   る工程と、嫌気槽内部に設けた磁気分離装置により嫌気
   汚泥と処理水を磁気分離する工程と、磁気分離した嫌気
   汚泥を嫌気槽に戻す工程とを含むことを特徴とする有機
   排水の嫌気性生物処理方法。
2. 【請求項２】 磁性粉末が添加された嫌気汚泥を充填し
   た嫌気性生物処理槽と、この処理槽内に被処理水を導入
   する機構と、処理水を処理槽より排出する機構と、前記
   処理槽内に配設され、嫌気汚泥と処理水とを分離する磁
   気分離装置とを有することを特徴とする有機排水の嫌気
   性生物処理装置。