JPS58114794A - 余剰汚泥を含む排水の処理法 - 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】 本発明は、生物学的処理工程で生成した余剰汚泥含有排
水から、余剰汚泥を効率良く分離除去する方法に関する
ものである。

ＢＵＤ、Ｃ０Ｉ）等の指標で示される有機物（以トＢ０
０成分という）や窒素化合物を含む有機質汚水の浄化に
は生物学的処理法か汎用されている。

生物学的処理法では、曝気処理によって形成される好気
性雰囲気下で微生物の増殖を図り、これによりＢＯＯ成
分及び窒素化合物が除去されると共に、多量の余剰汚泥
が生成する。

生物学的処理法のうち浮遊汚泥を使用する活性汚泥法に
おいては、原廃水中のＳＳ成分及び浮遊汚泥は沈降槽で
処理水から分離され、分離した汚泥の一部は活性汚泥と
して処理槽に戻し、残りは余剰汚泥として系外へ排出さ
れる。−万ｉ定床万式、回転円板方式、或いは砂等の流
動媒体を用いる生物膜方式では、生物膜の成長によって
形成された汚泥が分離し余剰汚泥として処理水（排水）
と共に系外へ排出される為、余剰汚泥を分ｍ除去する必
要がある。この様な余剰汚泥の除去法としては、加圧浮
上法や砂ｐ過法勢を適用することも可能であるが、これ
らは設備的負担が大きい為に高度処理が要求される場合
以外はあまり実用化されておらず、殆んどの場合は設備
負担か少なく作業の簡単な沈降分離法が採用されている
。

ところで沈降分離法で用いられる沈降槽の分離能を支配
するＸ＊なファクターとして水面積負荷かある。この負
荷は、活性汚泥法における軟終沈殿池の場合２０〜３０
　ｍ”／　ｍｌ　７日であり、その他の場合でも余剰汚
泥の性状によって多少異なるが、水面積負荷を上記値以
下にしなければ余剰汚泥を効率良く分離する。ことはで
きない。その為大容量の沈降槽が必要になり、設置面積
の確保及び建造に要する費用は美大となる。

本発明者等は上記の様な事情に着目し、比較的小規模且
つ簡単な構成で余剰汚泥を効率良く分離除去し倚る様な
方法の開発を期して研究を進めてきた。本発明はかかる
研究の結果完成されたものであって、その構成は、生物
学的処理に付された余剰汚泥含有排水から当該余剰汚泥
を分離除去するに当り、該排水を、充填物の充填された
固定床式ｖ１３Ｕ檜へ、後記沈降槽からの引抜き汚泥と
共に上向きに通して曝気・接触処理を行ない、該調整槽
からの流出水を沈降槽に上向流で通過させるところに要
旨が存在する。

本発明で使用する調整槽はバクテリアのｍｓを目的とす
るもので、バクテリアか増殖し易い様に接触酸化槽等で
用いられる柚々の形状のプラスチック充填物や繊維状充
填物等を充填した固定床構造を有しており、原排水を恢
述する沈降槽からの引抜き汚泥と共に該調整４１ｍ”Ｆ
部から上向きに流しつつ曝気を行なうことにより、該ｖ
４整憧内におけるバクテリアの集畑を促進し、沈降槽で
のスカムの発生を防止する。

該調整槽の後位に設けられる沈降槽は上向流方式とし、
調整槽からの流出水を沈降槽最下部から上向き番こ導入
して沈降槽下部に汚泥濃縮層を形成し、この汚泥濃縮層
に排水を通すことによって排水中の余剰汚泥の凝集が促
進され、沈降性の良い大きなフロックが生成する。従っ
て沈降槽の底部から凝集した汚泥を、また上層部から上
澄水を順次排出することによって両者を効率良く分離す
ることができる。　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　、１以下実施例を示す図面に基づいて本
発明の１１戚及び作用効果を説明するが、下記は代表ガ
であって本発明を限定する性質のものではなく、前・後
記の趣旨に適合し得る範囲で調整槽や沈降槽の形状や構
造成いは′＃４！ｌＩ槽に充填される充填材の捕間◆を
変更することはｒぺて本発明の範囲に含まれる。

第１図は本祐明の夾り例を示す概略工株説明図Ｃ，凶中
１は眺搬僧で、プラスチック製充填物や繊維状充填物等
を充填した固定光塙床２か設けられると共に一気用エア
配管８が設けられる。また３は沈降槽で、下部には流入
排水の偏流を防止する為の回転翼４が設けられている。

そして排水Ａは配’ｃｆ５からｖ４贅檜ｌへ供給し、そ
の底部から土向きに流すが、他方沈降槽３から配管６及
びスラ９−ポン１フ軒山で送られてくる返送汚泥が配管
５内で合流混合されて調整槽ｌに入る。また調整槽ｌの
Ｆ部には一気用配管８が設けられてａす、調Ｊ１ｍｌ内
はこの曝気によって好気性雰囲気番こ保たれる。その結
果充填床２における充填物の表面−〇は固着性のバクテ
リアを主体とする微生物膜カイト１膚生肯してくるが、
前述の如く調整槽ｌへ供給される原排水Ａ中には沈降４
１ｆｉ３で分離された製動汚泥が相当量混入されている
ので、バクテリアの捕食作用及び汚泥の自己消化作用は
者しく促進され、次の沈降槽３における余剰汚泥蓋を６
５〜７〇−程度に少なくすることができる。尚曝気用エ
アの吹込み量は調整槽ｌ内を好気性＃囲気になし得る量
である限り符に制限されないが、上記の様な抽賞作用等
を有効に発揮させる為には、駒堅横１内の浴存ｍａｌｌ
）０）製置が２〜／１以上となる様にエアを吹込むのが
よい。この曝気用エアは、上記バクテリアへの＃ｌ水供
給の他、エアリフト作用によるｉ排水の流入及び沈降槽
からの濃縮汚泥の返送にも利用することができ、且つ充
填床２の目詰りを防止し、又沈降槽３でのスカムの浮上
を防止する作用も発揮する。

この様にして調整槽ｌで好気性生物学的処理を増進させ
ることにより、排水中の余剰汚泥は粗大で沈降性の高い
フロックとなり且つ微細な８日成分等も＃フロックに吸
着される。この調整排水は次いで１１４１ｉ檜１の上部
に接続した抜出し管９から沈降槽３に尋き、調整排水を
上向きに流すことによって余剰汚泥の分離を行なう。尚
調整槽１から沈降槽３への供給はスラリーポンプによっ
て行なってもよいか、図示した如く調整槽ｌと沈降槽３
の水顧圧をオリ用すれは、調整槽１で形成された粗大フ
ロックの再分散が防止されるので有利である。

この様にして沈降槽３内へ供給された調整排水は、横３
内を上昇する過程で余剰汚泥の粗大フロックと分離水に
分離される。この場合沈降槽３内における上昇流速が早
すぎると粗大フロックの沈降が阻害されて余剰汚泥がそ
のまま素通りし、−万上昇流速が遅すぎると汚泥の圧密
現象が起こり、何れの場合も満足な汚泥分離効率が得ら
れない。従って調整排水中の余剰汚泥の性状等に応じて
最適の上昇流速となる様に調整すべきであるが、最も一
般的な上昇流速は３〜１３ｓ／ｈ　の範囲であり、これ
によって良好な汚泥濃縮層を形成することができる。尚
回転翼４は必須とされるものではないか、沈降槽３内を
上昇する排水と沈降する汚泥の一流を防止し、固液分離
効率を更に高める作用を発揮する。従って沈降槽３の水
ＵｋＪ槓負荷を過正に幽整しておけは、Ｓ縮汚泥と分離
水に確爽に分離することかでき、１１１＃１ｉ汚泥は沈
降槽３の下部に設けた汚泥抜出し管１０から、また分離
水は沈降槽３の頂部から集水樋１１を経て分離水抜出し
管１２から夫々所定菫ずつ間欠的若しくは連枕的に抜出
される。また返送汚泥の抜出し管７は、沈降槽３におけ
る汚泥濃縮層の頂部（分離水との境界面〕付近に修絖し
、濃縮汚泥の一部を抜出して―贅槽ｌに返還する。抜出
し管７の接続位置は格別制限されないが汚泥吸込みロア
′から沈降槽水面までの高さを０．３〜１ｍ＃ＭＫの範
囲とするのが最も一般的であり、また、この位置に分離
水と汚泥濃縮層の境界部がくる様にする為には、沈降槽
３の水面積負荷を２０〜４０　ｍ”／　ｔｒｉ　７日の
範囲にすることが望まれる。また上記境界面のｖ４！１
は返送汚泥の抜出し量により液の上向流速をｖ４整する
ことによっても可能である。このときの５４Ｉｉｌ汚泥
返送量は　　　　　　１原排水中の余剰汚泥＃に＆等に
応じて適宜決定すべきであるが、逃理水量の３〜１４倍
程度の濃縮汚泥を返送する悼にしておけは、ｉＩ４贅槽
ｌ４こお＆する余剰汚泥の粗大フロック化を十分に達成
することかできる。また汚泥抜出し管１０からの汚泥抜
出しｈか多すぎると抜出し汚泥のａｍ＆が低くなるので
、汚泥の性状や沈降槽３の水面積負荷にもよるか汚泥抜
出し証は５０００〜２００００■／Ｉの範囲に設定する
のが蛾も好ましい。

この嫌にして分離され抜出し管ｌＯから抜出された鎖編
汚泥は、更に脱水しケーキ状にして投棄したり焼却等に
付される。また管１２から抜出された分離水は、５ｓＯ
）７．分等を殆んど含んでし）なし）のでそのまま放流
したり、或いは近隣設備の冷却用水或いは洗浄用水等と
して再利用される。

本発明は概略以上の様にｍ成されるが、１よ固疋式充填
床２と曝気配管８を備えた上向流方式のｃ、１４’ｌｋ
憤ｌと、下部に濃縮汚泥抜出し管１０．頂部に分離水抜
出し吉１２及び濃縮汚泥層め頂部近傍昏こ汚泥返送ｉ１
６を設けた上向流方式の沈降槽３をは列に配直し、ｍｕ
記汚泥返送管６を調整槽ｌへの原耕水供給管路に接続し
、濃縮汚泥をｉ１４！１１槽ｌへ循環供給することによ
って、余制ｔ＃ｉ泥の沈降性を烏めたところに特徴かあ
る。匠ってこの様な符値を有効に発揮し得る限り、！１
１ｉｌＩＩＩＬ檜ｌの形状や寸体、充填物の種類や充填
床２の長さ、沈降槽３の形状等のｌｓ戚はもとより、沈
降槽３の水面積負荷、画線汚泥の返送−１処理速腋等の
操作条件等を適宜＊＊することは自由であり、それらは
すべて本発明の範囲に含まれる。

以上説明した様に本発明では、沈降槽の［５Ｉｌｌｃｌ
ｉｉｉ［ｌ定式充填床を有する調整槽を設け、原排水を
沈降槽から返送される濃縮汚泥と混合して曝気処理し、
充填床でバクテリアを増殖させて汚泥の赦楽および減量
効果を高めた後、上向流式の沈降槽で沈降分離すること
により、余剰汚泥の分離効率を大輪に高め得ることにな
った。その結果分離水の水貞が向上すると共に、余剰汚
泥を高濃展の状態で得ることができるから汚泥排出量も
大幅に減少し、汚泥処理装置も小型化することができる
。また図例からも明らかな如く本発明は連続処理法であ
り、比較的水面積負荷の小さい沈降槽でも十分な分障効
率を得ることができるからｋｙ全全体小規模にすること
かでき、設置場所の確保を富めた経済的な負担を大幅に
低減し得ることになった。

次に夾販例を挙げて本発明の作用効果を説明する。

夾験列 ｊｔ８１図の方法に準じて余剰汚泥含有排水の処理を竹
なった。尚−贅檜ｌとしては角型で１辺の長さか１５０
ｍ、有効水深が１．５ｍのものを使用し、これに市販の
浸漬Ｐ床用繊維状充填物を高さ１ｒｒＬに充填した固定
式充填床を形成した。また沈降槽３としては円筒型で内
径３００騙、有効水深２乳のものを用い、頂部の分離水
溢流面から０．３　ｍ下刃に凝縮汚泥返送管を設け、上
部には淡縮汚泥抜出し管、頂部には集水樋及び分離水抜
出し管を設けた。災に沈Ｆ１＊榴３の水位は調整槽ｌの
水位よりもｌｏｃｍ低くし、調整槽ｌからの調整排水が
水如圧で沈降槽３へ流入する様にした。

この調整＠ｌの下部から、原排水とその３〜４匿皺の返
送汚泥を一緒に供給しつつ、曝気配管から１ｍＭ槽内の
Ｌ）０磯度か３．０〜／ｊ以上になる禄にエアを吹込み
、余剰汚泥の分離を行なった。尚原排水としては、１水
１次処理水を処理槽に送り、砂をエアリフト作用で槽内
に浮遊懸濁させて砂表面で該処理水中の微生物を付着生
前させてｉｓｕυ成分を除去する生物膜方式の曝気僧か
らかＬ出する余剰汚泥含７に排水を使用した。この腺耕
水中のＳＳ成分は、１次処理水中の８８成分と砂から刺
陰した微生物を含んでおり、曝気槽内で微細化されてい
るので沈降性が惑い。向原排水中のＳ８ｇ分は１２０〜
２１０　ＰＰである。

結果をｍ１表に示す。

また比較の為、＄２　、３図１ζ示す方法によって同様
の余剰汚泥含有排水を処理した結果を第１表に併記した
。尚第２図はｈＩ４１ｉ槽ｌを単なる一気憎とし、また
沈降槽３では、汚泥画線層を流動状独とせす自然沈降さ
せる方法であり、猶３図の沈降４１ｍ３（７）６ｒ工＋
ｍｇｅａカニ、あ、。　　　　　　　′□□上記の結果
より次の様に考えることができる。

■第３図（沈降槽のみ）の例では、氷−槓負向の極めて
小さい沈降槽を使用し且つ原排水処理皺を夕飯に抑えた
にもかかわらす分離効率は不十分で、殊に分離水の水寅
か極めて悪い。

■これに対し第２図（績紬汚泥の一部を１１４贅槽ｌへ
返送すると共に調整槽ｌで曝気処理）の例では、第３図
の例に比べて分離水の５ＳＩＩｋは相当紘少しでいるが
、ｍ１図の例に比べると不十分てあり、また汚泥排出量
は極めて多い。尚第３図の的で８Ｍ汚泥排出量が少ない
のは、倣細な汚泥か沈降することなく分離水と共に流失
した為であり、後述する如く分離水と共に排出される汚
泥を加んた全排出量は、いずれの比敏例もほぼ等しい値
を示した。

■これに対し′！ｌｌ５１図（本発明実施例）では、沈
降槽３の水面積負荷が４１　ｍ”７４７日の場合でも分
離水のＳＳ菫は１０”ｆ７１１下の低い瞳を示し、水面
積負荷か３４乳”７４７日の場合と始んどかｔ）りす、
水面積負荷が都くなっても良水電の分離水を倚ることが
できる。尚第１図の方法を実施するに当り、沈降憎３内
における画線汚泥鳩の汚泥濃腋か約５０００Ｉｉｗ／ｌ
になった段階で沈降槽３の−Ｆ部から鎖線汚泥を１６〜
１９１７Ｈの速度で排出していったところ、微細汚泥層
の汚泥濃度は恥■〜６０００１１ｖ／／の範囲でほぼ一
定となり、スカムの発生もなく非電に安定した運転状態
を維持することができた。尚このときの引抜き汚泥の１
１ＭＥは約８０００１１Ｑ、＃でほぼ一定であった。

■また濃縮汚泥の排出量を比軟すると同−原排水処重量
の場舎第ｌ因の例では第２図の例の糾３−と約１／３に
＃減しており、汚泥排出量を大幅に減少することかでき
る。尚第３図の例では分離水中のｂｓｋが多く汚泥が分
離水と共番ζ流失している為汚泥排出量は比較的少なく
なっているか、該流失汚泥を含めた全汚泥排出量で比較
すると、実施しリ（知１図〕の汚泥排出量は第３図の例
のＩ’Ｊ３２饅に減少することが確認された。

１シこの僚に本発明では１分離水の水質を高めると共に
、排出される余剰汚泥の密度を高めその排出量を大幅に
減少することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施的を示す似略工物総明図、第２．
３図は比軟例を示す概略工極α明図である。 ｌ・・・幽整檜　　　　２・・・充填床３・・・沈降槽
　　　　４・・・回転義出願人　株式会社神戸ＩＡ−所 代理人　弁理士　柚　木　久　＝゛、二　２１）・：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）生物学的処理に付された余剰汚泥含有排水から当
   該全駒汚泥を分離するに当り、該排水を、充填物が充填
   された固定床昏調整惜内へ、後記沈降槽からの引抜き汚
   泥と共に曝気下に上向きに流し、該１１４ｍ桶からの流
   出水を沈降槽の底部から導入して上向きに通過させ、該
   沈降槽の下部から濃縮汚泥を、また同権の上部から分離
   水を抜出すと共に、四槽の中央部適所から濃縮汚泥の一
   部を前記調整槽へ返還させることを特徴とする余剰汚泥
   を含む排水の処理法。