JPS58143884A - 汚水の処理方法 - 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、下７にシ尿等の生活排水、工場排水中に含ま
れる有機性物質及びリン酸等を含む汚水から有害物乞除
去して浄化する方法に関するものである。

一般に自然水系に排出される各種排水中には、ＢＯＤ、
、Ｃ：ＯＤ源ドア’、Ｃる有・機物質や無機性のリン−
　３− 酸塩としてオルｌ−ＩＪン酸堪や谷棟の縮会リン酸塩さ
らに有機性リン酸塩などが様々な状態で存在しており、
これらの物質が湖沼、内で毎、内湾などの閉鎖水域ある
いは停滞水域の［あおこ］、１−赤ｍ１発生の誘起因子
となり、さらに各種の用水として使用する場合には装置
、配管内に生物的なスフイムか発生し、事故発生の事大
な原因となっている。

したがって、これらの排水中に含まれろ汚濁物質を除去
すべく各棟の方法が検討され提案さ２ｔている。従来法
の一つとして有機物質を除去する代表的な方法に、活性
汚泥法があるが、この方法は浄化機ｆｉ１２Ｙもったフ
ロック状の生物増夕１０体を必要に応じて生物反応系で
絶えず循環し、曝気槽で有機物質成分（ＢＯＤ）と浄化
微生物の比率が常に一定になるように人為的に操作し、
溶存酸素の存在下で有機成分と微生物群ン接触せしめて
、好気的に分）９！１’ｊるプロセスである。

しかしこの方法においては、生物処理の過程で生成され
ろフロック状の汚泥は、沈降性、１１１４性、脱水性が
必らずしも良好ではブエく、汚泥乞沈殿させるための沈
殿池は広大な敷地を必要とし、さらに＠靴性、脱水性を
同上させるために、ポリマーや水ガラス等の業剤を多重
に必要とするため問題視゛されている。

また生物処理工程に流入するリンは、除去さ扛るＢＯＤ
Ｖｃ対してほぼ一定の比率しか除去されず、生物処理水
にリンがリークしたり、また汚泥を処理する過程で、分
離液中に尚濃度のリンか流出テるといった問題点かあっ
た。

動力排水中のリンを除去する代表的な方法には、液中に
凝集剤を添加することによって不溶性のリン酸塩として
除去する凝集沈殿法があるが、この方法の最大の欠点は
多量の薬剤を使用し、かつ多量の濃縮性、脱水性の悪い
汚泥を生成し、この汚泥の処理、処分が問題となること
である。

この凝集沈殿法ン改畳する方法として、排水馨リン酸カ
ルシウム含有粒状固体（以下［リン除去材」と称する）
と接触せしめる方法（以下「接触説リン法」と称する）
がある。

この方法を用いろと汚泥の発生はないものの、　５− 処理ケ継続することにより、しばしば液中に含まれろ有
機物が反応の過程でリン除去材上に取り込まれ、性能が
低下したり、またリン除去材上にお（Ｓで ５Ｃａ　　＋　７０Ｈ＋　３Ｈ２Ｐ０４−＋Ｃａ５（Ｏ
Ｈ）（ＰＯ４）５＋６Ｈ２０・・・・・・・■ の０式の反応に示すようにアパタイトが析出ｊろことに
より肥大し、必要に応じて行う洗浄が不光分になるなど
の問題点かあった。

本発明はこれら、渚問題点乞解消しようとするもので、
活性汚泥等の生物処理工程の俵にリン除去材と接触せし
める脱リン工程を設ける場合において、リン除去材表面
に析出した化合物を連続的、または間欠的に剥離せしめ
、剥離物乞生物処理工８（沈殿池、濃縮槽、返送汚泥、
汚泥脱水工程等）Ｋ返送せしめることによって、生物処
理工程と接触説リン工程を有機的に結合して効率よく有
機性汚水を浄化処理する方法馨提供することを目的とし
たものである。

本発明方法において重要な特徴の一つはリン除　６− 去拐表曲に析出した化合物を剥離するとともに剥離せし
めた化合物乞生物処理工程にて生成される汚泥と混合す
ることにより、濃縮性、沈降性、脱水性ケ向上せしめ、
さらには汚泥処理工程でのリンの流出も抑制できること
であり、またリン除去材と接触せしめる接触呪リン工程
において、間欠的あるいは連続的にリン除去材表面に生
成した化合物ン剥１１１１：されるので長期間運転によ
る水質の悪化を防止することにある。

すなわち不発明は、汚水な生物的方法にて処理しに後、
リン酸カルシウムＹ＠肩する粒状固体を充てんした反応
槽にて接触処理する方法において、前記粒状固体表面に
形成された化合物ン連続的または間欠的に剥離せしめ、
剥離した該化合物を前段の生物処理工程に返送する汚水
の処理方法である。

次に不発明の一実施態様を第１図を参照しつつ説明すれ
ば、いわゆる生下水などの汚水・１・は最初沈殿池・２
において比較的大きな浮遊物が沈殿除去され、この最初
沈殿池からの流出水３は好気的条−７− 件下にある曝気槽４即ち空気５を散気している曝気槽４
に導入され、好気的微生物の働きにより液中の有機物置
が酸化除去さｌｒＬろ７゜前記曝気槽４からの流出水中
の浮遊物は、最終沈殿池６において沈殿除去されろが、
沈殿した汚泥は最終沈殿池６より導出され返送汚泥７と
余剰汚泥１０とに分けられて、該返送汚泥７は前記曝気
槽４に返送さ肚、曝気槽４内のＭＬＳＳＪ度を２０００
〜３０００　ｒ’；ｌ／、に維持する。一方宗刺汚泥ｌ
Ｏは＃線種８に移送されてのち機械脱水機などによる汚
泥脱水工程９を経て乾・操焼却工程２０に導かれて処理
される。

前記最終沈殿池６からの流出水６′は調整槽１３に導入
され、消石灰１１及び石膏１２’Ｙ添カロし、ｐＨ及び
Ｃａ濃笈を調整する。このｐＨ調整水１３’は脱リン槽
１４に下向流通出し、脱リン槽１４内に充てんされたリ
ン除去材１５と接触せしめ処理水１９として槽下部より
流出させろ。該槽内のリン除去材１５は、連続的または
間欠的に槽内において逆洗水１７により逆洗流＃するが
、あるいはこれと併用して槽下部より空気１８Ｚ４人し
て、水流と気流によろ逆洗洗浄により、リン除去材１５
上に生成した化合物ケ剥離除去せしめる。

なお呪リン槽１４からの剥離物７含んだ逆洗廃水１６は
生物処理工程たとえば最終沈殿池６曝気槽４、汚泥濃綱
槽８又は汚泥脱水工程９のいずれか又は二つ以上に返送
されて再処理される。

前記実施態様においては生物処理工程として活性汚泥法
を例に挙げたか、その他散水ろ床法、接触酸化法、粒状
媒体生物処理法を用いてもよい。

また生物処理水のｐＨ調整は、＃性側ではリン酸塩類の
除去率が著しく低下するのでｐＨ７６，０以上にする必
要かあり、また液中に含まれる水酸化物、あるいは水溶
性炭酸塩などが上記脱リン槽内のリン除去材表面に析出
し、その表面油性な低下させることがあるので、このよ
うな場合ｐＩ（は６゜０〜１１．０に調整すると良（、
さらに好適には８．５〜９．５が良い。

さらに添加１ろカルシウム剤としては塩化カルシウム、
消石灰、石・−・等が使用０Ｔ舵であるが、そ　９− の電はＣａ／ＰＯ４モル重前比で１〜５の範囲で添加し
、その注入点はカルシウム剤がイオノ状の−１：ま前記
脱リン槽１４内に流入ｊろように考慮する。

また本発明で使用するリン除去剤１５としてのリン酸カ
ルシウム含有固体とは、リン酸カルシウムＺ含む各棟の
リン鉱石、骨炭、サンゴ砂等で、砂、あるいはアンスラ
サイト等にリン酸カルシウムを担持せしめたものが適宜
選べる。そしてリン除去材表面に形成された化合物の剥
離除去方法としては脱リン槽１４内での水流、あるいは
水滴と気流併用によろ逆洗でも、構内に攪拌機等を設け
てリン除去材１６を混合する方法でもリン除去材を容器
に入れこすり合せて剥離させるいわゆる宿かいする方法
でも良い。

これらの剥離操作による化合物は容易に剥離され、逆洗
排水に同伴されて塔外に流出し簡単な物理的操作で液か
ら容易に分離することもできる。

これらの場合剥離操作は塔内で行なっても、塔外で行な
っても良くいずれにしてもリン除去材１５上に析出した
化合物を全量剥離すれば、剥離物の−１０− 量は除去されたリンの５〜１０倍で、脱リン槽で除去す
るりンン原水１ｍ”当り２ｇとすると、剥離物の量は１
０〜２０ｇとなる。なお剥離物を沈殿池、＠縮槽または
脱水機の汚泥に混入させることによる沈降性、濃縮性、
脱水性をそれぞれ向上できるので再利用′ｊるりが好ま
しい。この混入の比率は汚泥乾燥基準で１〜２％以上で
良い。混入の方法は咎工程の流入水中に加えても、工程
内に直接加えても良い。

本発明は脱リン工程で使用するリン除去材の表面に析出
した化合物乞連続的、間欠的に剥離せしめろことにより
、リン除去材の肥大もしくは、有機物付着による水質の
悪化を防止でき、長期間にわたり優れたリン除去性能ン
維持できしかも該剥離物を汚泥処理工程に返送すること
により汚泥の性能を大幅に改善でき、すなわち沈殿池に
剥離物を混入せしめた場合、汚泥の沈降性を向上させ、
かつ沈殿池に沈殿した汚泥からのリンの溶出ケ抑制でき
るし、＠縮工程に該剥離物ｙａ１′混入せしめた場合は
汚泥の濃縮性ン向上させ、合わせてリンの−１１− 溶出も抑制できるし、また、脱水工程に混入せしめた場
合、汚泥の脱水性を向上させる脱水助剤として作用し、
通常使用するＣａ（ＯＲ）２、ＦｅＣ１５等の薬剤の陥
加着馨節約でき、また脱水の過程での汚泥からの分離水
中へのリンの浴出をも抑制できるなど生物処理工程と朕
触説リン工程とを有機的に結合できて効率よく有機性汚
水乞浄化でき安定した操作と運転制御も容易である。

次に本発明の実施例を示す。

実施例１ 粗大固型物を大別分離した下水馨従来技術とじ曵の活性
汚泥法で処理した後、苛性ソーダ（消石灰でも同等の効
果が得られた）により被処理液のｐＨを９０付近に調整
し、またカルシウム剤として塩化カルシウムを使用し、
被処理液中の溶解性リン酸塩類の＃Ｉｆに対応してＣａ
／Ｐ０４のモル重量比ケ１．０〜１．５の範囲となるよ
うに添加した。

この被処理゛叡ン直径０゜５ｍ、有効深さ２゜５ｍの円
筒状の脱リン塔に導き上方より下方にＬＶ＝２．５ｍ／
時の流速で通水した。脱リン塔内部にリン除去材として
北アフリカ産リン鉱石粒径ｏ、４２〜０、５４　ｍｎ＋
　のものン充填した。

塔内には攪拌機（翼径０．２ｍ）が設置されており、こ
れによりリン除去材は毎日１回１５分程度攪拌混合と同
時に水洗（通水速度０．６　ｍ　７分）し、これにより
剥離された固型物を含む洗浄水なｉｉＪ記活性汚泥工程
の最終沈殿池に返送した。

比較例として同一規模で剥離操作乞行なわないケースを
示した。

処理結果を表−１に示す。

以千余白 −１３− −１４− 表−１には汚泥濃縮槽流出水のリン嬢度乞示したが、比
較例では処理中リン濃度が１゜２■／！以上あるため、
濃ｍ槽流出水は最初沈殿池に返送した。

しかし本発明で流出リン＃度は０．３５　＋Ｉｌ＆／　
Ａとなり、〕良常ｆｌｋ縮度に起こるリンの浴出をかな
り抑えろことかできた。

また表−１に最終沈殿池汚泥のＳＶＩを示した。

ＳＶＩとは汚泥の沈降性、＃縮性な表わす尺度で、通常
ＳＶＩが小さい種汚泥の性状が良好であることを示す。

表−１に示すように最終沈殿池の汚泥のＳＶＩ比較例が
５５．０であるが、本発明によれげＳＶＩが３６．５と
なり汚泥の沈殿性及び濃縮性が良好になることを確認で
きた。

また同じく表−１には濃縮汚泥乞ベルトプレスで脱水し
た例を示しているが、本発明による方法で濃縮汚泥の脱
水性は、比較例に比べてろ過速度が２０％上昇し、しか
もケーキの水分の５％低下し汚泥の脱水性が向上した。

分離中のリン挟置な−１５− 調べると、本発明ではリン濃度が１〜／Ｌと比戟例に比
べ低い値を示し、脱出工程での汚泥からのリンの溶出も
抑えられた。

しかも本発明による処理水リン濃度は通水開始後１２ケ
月経過しても平均０．２７ＵＱ／ノを維持した。一方比
較例の剥離な行わない方法では、通水開始後１２ケ月で
処理水リン磁度は１．２−ｔψ々となり脱リン効果が著
しく悪化した。

実施例２ 実施例１と全（同一の装置を用いた。実験条件は、実施
例１ではリン除去材上の反応生成物質の剥離Ｙ　ＩＪン
除去材の充填塔内で行ったのに対し、本実施例では１週
間に１回すン除去材ン脱リン塔内より取り出して剥離槽
（ＩＯＡ）に導き、槽内に設定された攪拌機（減径２０
０ｍ回転数１０Ｏｒ、　ｐ、　ｍ、　）により表面の反
応物質を剥離した。

剥離した物質を含んだ液は貯留し定量ポンプにより最初
沈殿池にもどし、リン除去材は脱リン塔にもとして処理
実験を約１２ケ月間行った。

その結果１２ケ月通水後の処理水のリン濃度は表−１に
示した結果と同じになり本発明による方法による処理水
リン濃度は０．３■／！以ドを維持し、脱リン効果の低
減は全（認められず良好な結果が得られた。

また初沈汚泥の沈降性も従来法では５ＶＩ１００　゛で
あったが、剥離物乞混合した初沈汚泥は５ＶＩ５０とな
り化１坤性が良好となった。

実施例３ ＭＬＳＳ２０００ｍ９／Ａの活性汚泥”ｋｌＡのメスシ
リンターに入れたものと、上記汚泥にリン除去材より剥
離された化合物を一定の割合で混合し、汚泥の沈降性を
比較した。

測定結果を第２図に示す。即ち第３図に示すように添加
等乞１％以上にすると、沈降性が著しく向上した。

実施例４ 実施例償用いた活性汚泥５００　ｍＡを１）のビーカー
に入れ、ビーカー内に清水を入れ、ビーカーの上部ケバ
ラフインでシールし一定時間空気を遮断したあと、清水
中のリン磁度を測定した。同一　１７一 様に上記活性汚泥にリン除去材表面と生成した化合物を
剥離したものン一定の割合で混合し、１ノのビーカーに
入れ、同様の試験を行った。結果を第３図に示−ｆが、
この結果から、活性汚泥を入扛たビーカーを一定時間空
気ン遮断すると活性汚泥からリンが溶出するが、この活
性汚泥にリン除去材表面に生成した化合物の剥離物を混
入させることによりリンの溶出乞防止できろことがわか
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施態様のフローシート、第２
図は汚泥の沈降性７示す関係線図、第３図はリン溶出特
性線図である。 １・・・・・・汚水、２・・・・・・最初沈殿池、３・
・・・・・初沈流出水、４・・・・・・曝気槽、５・・
・・・・空気、６・・・・・・最終沈殿池、７・・・・
・・返送汚泥、８・・・・・・汚泥撲線種、９・・・・
・・脱水機、１０・・・・・・余剰汚泥、１１・・・・
・・消石灰、１２・・・・・・石膏、１３・・・・・・
ｐＩ（調整槽、１４・・・・・・脱リン楢、１６・・・
・・・リン除去材、１６・・・・・・逆洗排水、１７・
・・・・・逆洗水、１８・・・・・・空気、１９・・・
・・・処理水。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　有機性汚水ン生物学的処理工程にて処理した後、
   リン酸カルシウムン含有する粒状固体のリン除去材に接
   触処理する方法において、前記粒状固体の表面に形Ｄｙ
   、された化合物な遅絖同又は間欠的に剥離せしめ、該剥
   離物乞前記生物処理工程に返送して処理することを特徴
   とする汚水の処理方法。 ２、前記剥離操作が前記粒状固体を光填した接触反応僧
   門で行わしるものである特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３、前記剥離操作が、前記粒状固体を連続的又は間欠的
   に前記反応槽外へ取り出して行った後、該剥離筒粒状固
   体を前記反応槽に返送−して処理されろものである特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ４、前記生物学面処理工程が、曝力漕、最終沈　２− 殿池、余剰汚泥の濃羅槽、汚泥脱水工程からなる活性汚
   泥処理工程で行なわれるものであって前記剥離物を該処
   理工程の少なくともいずれか１つに返送されて処理され
   るものである特許請求の範囲第１槍、第２項又は第３項
   記載の方法。 ５、前記剥離操作が、水流および／又は気流ン利用して
   行なわれるものである％￥＋請求の範囲第１項、第２項
   、第３項又は第４項記載の方法。 ６、前記剥離操作が、機械的攪拌、捕がい又は振動によ
   って行うものである特許請求の範囲第１項、第２項、第
   ３項又は第４項記載の方法。