JPS58139788A - 廃液の処理方法 - 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、Ｆ水、その弛度４＠順など有機性廃液を生物
学的に処理する際に好気的条件丁にするため＠気処理す
るエアレーション方法に関するものである。

一般に、廃水の生物処理において、廃水のＢＯＤ成分、
ＮＨ３などの核酸化物の酸化に消費されるエアレーショ
ン動力は極めて多大なものであり、廃水処理に消費され
るエネルＮ−の大部分を占めていて、省エネルギーの観
点からこのエネルギーを節減することが閏水処理の一大
目標となっており。

曝気処理を有効に行なうための種々の提案がなされてい
る。

従来、エアレーション法で多用されている散気管による
エアレーションでは、気泡は圧入空気の吐出圧、散気管
の目開き、液の粘度などによって。

被曝気液の混合攪拌の程度、気泡の大きさが決定さｆる
。Ａ泡を微細化するためには散気管の目を細か（丁れば
よいが、これによって散気管か閉塞し＋′すくなりまた
散気管の通気抵抗も増加するのでブロワ−の消費動力も
増加し省エネルギー化タイプになり侍ない。また散気管
から吐出する気泡は目が細か（なるほど散気管から吐出
する瞬時に貧−する割合か多（なるので、通気抵抗増加
によるエアレーション動力の増力ロ馨考總すると、散気
管の目開きを細かくすることは動力効率の面から限界が
あるし、また混合液の粘度が増加すると単位容積あたり
の液を攪拌するエネルギーが増加するので、散気管から
吐出する気泡のエネルギーだけでは液の攪拌か不充分と
なり、槽内圧充分な流れケ生じないため気泡の滞留時間
も極めて短がくなって酸素の吸収効率を増加するにも限
界であって不利であった。

本発明は、この間照点を解決するため液中における【ン
素の吸収効率を増加することｋよりブロワ−のエアレー
ション動カン軽減して運転縁′Ｒを節減することン目的
と′ｆるものであり、破％％液の粘度を瑠〃口し、鷹甲
攪拌式エアレータン用いてエアレーションして大巾な壱
エネルギー化ン≠男できる経斬的な処理方法ン提・県す
ることにある。

本発明は廃液？曝気により好気的生物処理する方法にお
いて、曝気悄浩性汚泥混台液のみがけ粘度Ｙ：　４．７
　（ｍＰａ、ｓ＋　）以上にし、液中攪拌式エアレータ
でエアレーション″″ｆることを特徴とする廃液のエア
レーション法である。次に本発明を実ｍｖＡ様につき説
明すると、廃液の曝気処理に除して酸素供給能力Ｎ　（
ｋ＃０２／ｍ’ｈ　）はＫＬａ（酸素、ＳＯの総括容量
係数１／ｈ）の関数として次式で表わすことができる。

Ｎ＝、ＫＬａ　　（Ｃｓ　−Ｃ） 式中：　　Ｃｓ　　／＆中の歌素飽和濃度　（ｋｉ／ｍ
’）ＣＩＩ　酸素磁度　　　（〃） Ｃｓ　、　Ｃは廃水の個類、４転条件で決まってくるも
のであり、−万ＫＬａはエアレーション方法ニよって決
定される。一方（ｌ費電カあたりの酸素溶解量は動力効
率（階０２／ＫＷｈ）　　として表わすことかできる。

この場合、エアレータにとって必安な性能は、蘭（゛酸
索洪粕龍力かあり（ＫＬａが大きい）、かつ版木俗解瀘
あた９の消費電力が少ないことである（（力効率ｋｉｏ
２／ＫＷｈ７！ｌｌＦ高い）。

従って発明者らは、し尿の無希釈処理において嘩“ス（
横に昼濃度の活性汚泥を保持し、高負荷で処理−ｆるだ
めのエアレーション方法を模索したが、無イ６釈処理曝
気僧は高濃度の活性汚泥と水による希釈がないため混合
液の粘性が上昇する。従来の散’；ａ［によるエアレー
ションでは液の粘性が増加するに従って次式に示す如（
ＫＬａが低下すると報告されている。

ＫＬａｏＣηａ−’・５７ ηａ　みかけ粘度 これは液の粘度が高（なるほど液境膜の抵抗が増ＩＪＩ
Ｉ　Ｌ、酸素が浴ケにくくなり、がつエアレーショ転し
て被曝気ｇを攪拌すると同時に回転羽根近傍に給気され
た仝Ａを油ｌ啜［して被曝気液中に散素馨浴解する液甲
攪件式エアレータを用い、液のみかけ粘度Ｙ　４．７　
ｍ　Ｐ−ａ、　ｓ以上にするとＫＬａ％よび動力効率か
散気管式エアレーションとは逆に者しく向上する効率の
良いエアレーションか可能となった。

その実施結果馨第１図及び第２図に示す。ま１こ同時に
第３図に示すように被曝気液の粘度は油性汚泥（ＭＬＳ
Ｓ）譲度か９５００■／７１以上になると混合液のみか
け粘度か、４．７　ｍＰａ、ａ以上になりやすいことが
判明した。なおｍ１図及び第２図の実施結果は縦２．９
ｍ、満２．９ｍ、有効水深３．５ｍの曝気槽に水中モー
タ付の水中攪拌式エアレータン据付け、ＭＬｓｓ磯ｉｖ
かえてエアレーションを行ったものである。次に、この
ような効率の良いエアレーションが可能になった理由に
ついて大証するため、ＭＬＳＳ濃度をがえて混合液の粘
度を調整したのち、混合液を１．２ｍ角の透明タンクに
移し、水中攪拌式エアレータによってエアレーションを
行ったところ、活性汚泥＠度を増加して被曝気液の粘度
を増加するに従い、気泡が微細化し、透明壁に接して上
昇する気泡の上昇速度が極めて小さくなることが観察さ
れた。またタンクの液位が栢１皮の層別に従って上昇し
た。これより本発明方法では、気泡の著しい微細化（φ
１ｍｍ以下の気泡も多数観察された）による気泡接触面
積の増加および気泡の滞留時間の延長（＠気槽における
液菫に対する窒気電の増加）Ｋよる気液接触時間の増加
か者１−＜、境膜抵抗の減少を上回るためＫＬａが高く
なり、その結果動力効率が高（なった。特に水中エアレ
ータでは液の攪拌が攪拌羽根による機械攪拌によって行
われ空気はエアレータにより引き起こされた強い乱れに
より細断されるので被曝気欣が読粘性であることが気泡
の合一防止気泡の滞留時間ン延長する点でエアレーショ
ンに関し有利に作用することで廃水処理において最もエ
ネルギ（自費鷺の大きい曝気ブロワ−消費電力を大幅に
削減することができ、またＫＬａが高く、汚泥濃度も篩
いので高負荷の廃水処理が可能となるので曝気槽も者し
く縮少す今ことができる。

即ち第４図例の本発明の実施態様では水中攪拌式エアレ
ータは廃水７が供〜される曝気槽り内の水中にある回転
羽根ｌと、仝気吐出口２が撹拌用の回転羽根ｌに近接し
た込気官３と、この送気管３に空気を送Ａするブロワ−
４および回転羽根１７回転軸６を介して駆動するモータ
６から構成されている。なお該モータ５は必要に応じ水
中モータを使用し回転軸６をできるだけ短か（する方が
モータ６の軸受けを損境″′ｆることかないので好まし
い。被曝気液の流れは、気泡の滞留時間を長くするため
下向流にすることが望ましく、流れを安定化するため回
転羽根の周囲にガイド板（円筒型）ン設けるのもよい。

前記回転羽根１は気泡を細断するため高速回転に耐えう
るものが考慮されている。次に廃水７の処理について第
５図に基づ゛き説明すると、廃水７は返送汚、泥８とと
もに水中攪拌式エアレータの設置された曝気槽９に流入
し、廃水の汚濁成分か除芙されたのち固液分離工程１Ｇ
に流入し、分離水１１と汚泥に分＠され、汚泥は曝気槽
９に返送されろ。この場合曝気槽９の汚泥製度を高濃度
に保つためには高譲度の汚泥を大量に返送する必要から
固液分＊Ｖ重力式の沈殿槽で行うときには沈殿槽の水面
積負荷を２〜１０ｍ７日程度に設定し、汚泥返送率ｖ１
００〜３００％程度とすれば曝気槽９のＭＬＳＳＩ１１
度は９ｓｏｏｑ／ｉ以上となり、被曝気液１２の粘度ン
４．７　ｍ　Ｐ＆、１８より上にすることができる。ま
た固液分離に　遠心＃組法あるいは加圧浮上法を採用す
る場合には分層汚泥＃度を２５０００〜５ｏｏｏｏ岬／
！程度に製編できるので汚泥返送率は１００％以下でよ
い。し尿、コークス製造廃水（安水）など微生物の活性
を阻害するアンモニアを濃厚に含有する廃水では阻害を
緩和するため淡水あるいは海水などで希釈処理されてい
るが、希釈は固液分離工程１０の水鎗負荷を増大し、か
つ＠ネ槽のＭＬＳＳ＠度馨低干し、粘度を減少するので
好ましくないので考慮されるべきである。なお高濃度の
ＮＨ５を含有するような廃水は生物学的硝化脱窒処理シ
ステムを紐み希釈水の注入なしに曝気槽９のＮＨ５嬢度
が減少するようにすればよい。

また本発明を実施するに際し、第６図に示すように曝気
槽９の返送汚泥８流入部のＭＬＳＳ磯度の製度ステツフ
エアレーンヨ７方式を用いれば処理能力を向上′１−８
ことρ・でき有効である。この方式において返送汚泥＆
長１７０００〜／！、汚泥返送率Ｚｏｏ％、廃水７ン丘
つに分けた：曝気［Ａ、Ｂ。

Ｃにそれぞれ３＃分圧入し、それぞれの暉気僧内におけ
る汚泥Ｑ）瑣減馨無視すれば、曝気槽ＭＬＳＳｆｌ＃度
はｉｔｔ其上、へ曝気忙１３は１２７５０■／Ａ、Ｂ曝
’Ａｌｌ　４＆ｔｌ　Ｏ１８０’ｌｒ５／ｊ、　　Ｃ曝
’Ａ［１Ｋハ８５００１１ｖ／Ａとすることかでざるの
で、Ａ、Ｂ峻気槽Ｍｌ、１４では前記水中攪拌式エアレ
ータを用い、Ｃ曝気槽１５では散気管式あるいはその他
のエアレーションをイテうとよい。またＭ　Ｌ　Ｓ　Ｓ
磁度の高い混台次中に似紬気泡が含有されていると、汚
泥に微細気剋θ・イ・ｒｈして沈殿槽で浮上することが
あるか、こＩＬ乞′枠カ市するためにはステ′ンプエア
レーション方式にｐ艮らず・４玄（→９の最犀冬名す）
みン散気管式のエアレーン２フ２１行い、政細気泡？水
中より放出ｊｔシはよい。ま１こ第７図は本発明を生物
学的硝化説４法にＪｊ用した例を示したものであるか、
　ＮＨｘ、ＢＯＤ成分を含有する廃水７は返送汚泥８、
ＮＯｘを含Ｎ−ｊる硝化液２０とともに詠気的条件にあ
る扼ｌ脱室槽１６に流入し、廃水７σ）ＢＯＤ成分によ
りＮＯｘがＮ２に還元分解された０）も水中撹拌式エア
レータ（図示していな（・）の設置されて（゛・る硝化
槽ｌ）に流入し、ＮＨｓがＮＯＸに酸化されたのち、脱
気槽１８で散気管式エアレーゾヨンによってエアレーシ
ョンされるようになっている。この脱気槽１８では硝化
４’１ｌ１７で形成されｆこ微細気泡が散気管式エアレ
ーションによる粗大気泡により水中より放出されたのち
、１部は循環硝化液２０として第１脱輩槽１６に循環さ
れ。

残部は第２脱窒槽１９に流入し、ＮＯＸが脱室されたの
ち固液分離工程１０で分離水１１　＝に返送汚泥８に分
離される。硝化槽１７ではＭＬＳ８濃度は９５００〜／
！以上に保たれ、微細気泡が形成されるが、混合液の粘
性が大きいので微細気泡を水中より分離し雛く、脱気槽
１８で脱気しないと、第１、第２・脱窒槽１ｇ、１９に
酸素を貧有した微細気泡が流入し、脱窒槽の嫌気条件が
損われて、説菫に障ＷＹ生じなため、脱気槽１８を硝化
槽１７に併設することか計装である。このような５：、
吻）す硝化説臘法では、フ′ンモニアの硝化Ｋｍ糸ｌｑ
あたりＢＯＤの５↑否勃の酸系を消費１もため改索消費
童か多いので１本発明ン第１用することによって運転経
費な大幅に減少することがｏＪ能となる。

本発明はｍ気槽活性汚泥混合液のみかけ積度ン４．７　
（ｍＰａ、ｓ　）以上にし、液甲攪拌式エアレータでエ
アレーションすることにより液中における酸素の吸収効
率を著しく瑠〃口″′ｆることができ、しかもエアレー
ション動力も＠減して運転経費の削減も可能となって省
エネルギー的に発液処理ができ生物学的処理の運転操作
も安定して効率よく行なえる等の利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は被曝気液のみカリ粘度とＫＬａの関係ｍ−、第
２図は被曝気液の与ｔ゛り粘度と動力効率のＮ係線図、
第３図は被曝気液のＭＬＳＳ良度とみかり粘度の関係勝
因、第４図は本発明方法に用いられる製型の縦断面図、
第５図は系統説明図、第６図及び第７凶はそれぞれ他の
実施例σ）系統説明ｌ凶である。 ｌ・・・・・・Ｂ転羽根、ト・・・・・空気吐出口、３
・・・・・・送％Ｗ、し・・・・・ブロワ−１５・・・
・・・モータ、６・・・・・・［四転軸、７・・・・・
・廃水、８・・・・・・返送汚泥、９・・・・・・曝気
槽、ｌＯ・・・・・・固液分離工程、ｉｔ・・・・・・
分離水、１２・・・・・・被曝気液、１３・・・・・・
曝％［Ａ、１４・・・・・・曝気槽Ｂ、１Ｇ・・・・・
・曝気槽Ｃ１１６・・・・・・第１脱窒槽、１７・・・
・・・硝化槽、１Ｂ・・・・・・脱気槽、１９・・・・
・・第２説屋槽、２０・・・・・・硝化液。 時計出願人　　　荏原インフイルコ株式会社代理人　弁
理士　　　端　　山　　五　　　−同　　　弁理士　　
　千　　　１）　　　　　　稔ＭＬＳＳ（ｍＶｔ　”） 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、廃液を曝気により好気的生物処理するガロにおいて
   、曝気槽活性汚泥混合液のみかけ粘度を４．７　（ｎＰ
   ｍ、ａ）以上にし、液中攪拌式エアレータで、エアレー
   ションすることを特徴とする廃液のエアレーション法。 ２、前記曝気槽活性汚泥混合液の活性汚泥濃度が９５０
   ０■／！以上で処理されるものである特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３　前記曝気工程が、ステップエアレーションで行なわ
   れる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法。 ４、　前記曝気工程が、曝気槽の後部が散気式でエアレ
   ーションされる特許請求の範囲第１項。 第２項又は第３項記載の方法。 ５、前記曝気工程が後部な散気式でエアレーシヨンされ
   る曝気＠で処理されるものであつ゛Ｃ生物学的硝化脱瞥
   　処理をするものである弊許請求の範囲第１項、第２項
   又は第３墳又（ま第４項記載の方法。