JPS6339309B2 - - Google Patents

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JPS6339309B2
JPS6339309B2 JP55091429A JP9142980A JPS6339309B2 JP S6339309 B2 JPS6339309 B2 JP S6339309B2 JP 55091429 A JP55091429 A JP 55091429A JP 9142980 A JP9142980 A JP 9142980A JP S6339309 B2 JPS6339309 B2 JP S6339309B2
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JP
Japan
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sludge
chemical oxidation
tank
hydrogen peroxide
added
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JP55091429A
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English (en)
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JPS5719086A (en
Inventor
Katsuyuki Kataoka
Shogo Tsunoda
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Infilco Co Ltd
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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、下水、し尿、し尿浄化槽汚泥、ゴミ
埋立滲出汚水、各種産業廃水などの有機性廃水の
革新的な処理プロセスに関するものである。
〔従来の技術〕
最近、活性汚泥法などの種々の生物処理を行つ
ても除去されない色度成分や、難生物分解性の
COD成分を除去するための方法として、鉄塩ま
たはアルミニウム塩と、過酸化水素またはオゾン
との併用の化学酸化処理法が知られている。(な
お、これら酸化剤と光、超音波の併用法もよく知
られている) 例えば、古くからフエントン法として知られて
いる、鉄塩と過酸化水素の併用法では第1図に示
すように希釈水で10〜20倍希釈された廃水1は活
性汚泥法の曝気槽2aにおいて曝気用空気32で
充分生成処理され、曝気槽2aからの流出スラリ
ー3は、沈殿池4で固液分離され、スラツジ5の
一部は返送汚泥6として曝気槽2aに返送され、
残部は余剰汚泥16aとなる。沈殿池4の越流水
7(この中には、BODは殆どないが、色度と難
生物分解性CODが多量に含まれている)は化学
酸化処理槽8に流入し、前記鉄イオンを解離する
物質としての硫酸鉄9と前記酸化剤としての過酸
化水素10が添加され、PH2〜4の酸性条件下で
所定時間撹拌されCOD、色度などが分解された
のち、中和槽11において苛性ソーダなどのアル
カリ剤12が添加され、PH6前後に中和される。
この中和処理によつて、水酸化第2鉄Fe(OH)3
を主体とするスラツジ13aが析出するので、こ
れを沈殿池14にて分離して処理水15とするも
のである。
一方、前記生物処理工程からの余剰汚泥16a
と前記化学酸化処理工程から排出されるスラツジ
17は、混合されたのちカチオンポリマーなど汚
泥脱水用の凝集剤18が撹拌槽19に添加混合さ
れたのち、遠心脱水機20などの脱水機により脱
水ケーキ21と脱水分離水22とに分離される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この従来法は、次のような重大な問題点を生じ
ている。
生物処理工程から発生する有機性汚泥の脱水
性が悪いため、カチオンポリマーなどの凝集剤
を多量に使用しても、低含水率の脱水ケーキが
得られない。
しかも、化学酸化処理工程からも多量のFe
(OH)3を主体とする難脱水性のスラツジが発
生するので、一層、汚泥発生量が増大し、脱水
ケーキの含水率も高くなる。
したがつて、脱水ケーキの埋立て、コンポス
ト化、焼却などの汚泥処分工程に不都合を生ず
る。
化学酸化処理工程と前記汚泥脱水工程に、そ
れぞれ多量の薬剤を使用するので、運転経費が
著しく高額となる。
本発明は、これらの従来プロセスの問題点を解
決することができる有機性廃水の処理方法を提供
することを目的とするものであり、生物処理工
程、化学酸化処理工程、汚泥処理工程の各工程を
著しく合理化し、省資源化することを可能にする
ものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、有機性廃水を生物反応槽にて生物処
理する工程と、該生物処理工程の前段及び/又は
後段に化学酸化処理工程を組合わせて処理する方
法において、前記化学酸化処理工程で酸化剤と、
水溶液中で鉄イオンを解離する物質を添加し、生
成する酸化スラツジを直接又は予め濃縮したのち
前記生物処理工程に添加し、前記生物処理工程か
ら排出される、生物処理スラツジと前記酸化スラ
ツジとの混合スラツジに鉱酸を添加したのち、さ
らに過酸化水素を添加し、機械脱水することを特
徴とする有機性廃水の処理方法である。
〔実施例〕
本発明の実施態様を図面を参照しながら説明す
ると、第2図において、し尿、ゴミ滲出汚水など
の(有機性)廃水1は、活性汚泥法など、任意の
生物処理工程の生物反応槽2bに流入し、生物処
理によつて、BOD、CODの除去、NH4−Nの硝
化脱窒素を受ける。なお、この生物処理工程に生
物学硝化脱窒素プロセス、生物学的脱リンプロセ
スを採用する場合、廃水1は一般に嫌気部に流入
される。生物反応槽2bからの流出スラリー3は
沈殿池4に流入し、ここで活性汚泥が分離された
のち、沈殿池4の越流水7は化学酸化処理槽8に
導入され、スリツジ5の一部は返送汚泥6として
生物反応槽2bに返送される。前記化学酸化処理
槽8においては越流水7は前記鉄イオンを解離す
る物質として硫酸鉄9と前記酸化剤として過酸化
水素10が添加、撹拌され、CODと色度が分解
される。
次で、化学酸化処理槽8のスラリーは中和槽1
1に流入し、ここで水酸化マグネシウムなどのア
ルカリ剤12が添加され、析出するFe(OH)3を
主体とする沈殿物を含むスラリーは沈殿池14に
て沈殿スラツジとしての酸化スラツジ13bと処
理水15に沈降分離され、酸化スラツジ13bは
生物反応槽2b又は前記流出スラリー3にリサイ
クルされる。
このような方法によると、緻密な酸化スラツジ
13bが流出スラリー3中の活性汚泥フロツクに
よつて取り込まれるため、前記活性汚泥の沈降性
が向上し、沈殿池4における懸濁物質のキヤリオ
ーバーが著しく少なくなり、また、バルキングも
発生しにくくなる。
一方、生物処理スラツジと酸化スラツジ13b
との混合スラツジ16bは汚泥処理工程に流入
し、酸処理槽23において硫酸などの鉱酸24が
添加され、酸化スラツジ13b中のFe(OH)3が
溶解し、Fe3+イオン状となる。酸処理槽23か
らのスラリーは次で撹拌槽25に流入し、ここで
過酸化水素26が添加され、Fe3+イオンの触媒
効果によりスラツジが改質され、脱水性が著しく
改善される。撹拌槽25内の処理液のPHは2〜4
に設定することが好ましく、これにより過酸化水
素26の酸化力を充分に向上することができる。
かくて改質されたスラツジはフイルタープレス
などの機械脱水機27により脱水され、脱水ケー
キ28と脱水分離水29に分離され、脱水分離水
29は前記化学酸化処理槽8にリサイクルされ、
新品の硫酸鉄9の添加量を不要にするか、又はこ
れが大幅に減少できるようになつている。この場
合、脱水分離水29中に多量のFe3+イオンを回
収するには前記機械脱水工程をPH2〜3の範囲に
設定することが重要である。
なお、撹拌槽25におけるスラツジの改質処理
用のFe3+イオンが、酸化スラツジ13bから溶
出するFe3+イオンの量では不足する場合は硫酸
鉄30を補充添加してもよい。
また、酸処理槽23において、酸化スラツジ1
3bとのFe(OH)3の溶解に伴つて、残留する
COD成分も溶出してくる場合には、このCOD成
分が処理系内にリサイクルされるのを防止するた
めに、COD除去槽31に酸化剤として過酸化水
素33が添加される。この場合、Fe3+イオンは
過酸化水素33の酸化力向上の触媒として作用す
る。
次に、第3図の実施態様は生物処理工程の前に
化学酸化処理工程を設けた場合である。第3図示
例は、BODよりもCODが高く、かつ、COD成分
が難生物分解性である廃水を処理するのに好適で
ある。すなわち、COD成分が化学酸化処理の結
果、生物分解され易いものに変化し、後続する生
物処理工程で効果的に除去される。また、この場
合、第1図の従来例における沈殿池14を省略で
きる利点もある。
なお、本発明においては、前記生物処理工程と
して、回転円板法、流動触媒生物処理法などの生
物膜法を採用した場合、前記返送汚泥6の返送は
不要となる。また、化学処理槽8、COD除去槽
31に添加される前記酸化剤としては、過酸化水
素のほかに、オゾン、塩素系酸化剤(次亜塩素酸
ソーダなど)も使用でき、これらの併用も可能で
ある。さらに前記アルカリ剤12としては、極め
て緻密な酸化スラツジ13bが得られることから
マグネシウム系アルカリ剤が好ましいが、苛性ソ
ーダ、消石灰の使用も可能である。
また、第2図示例では化学酸化処理槽8と、撹
拌槽25において、同一種類の前記金属イオン解
離物質が添加されているが、互いに異なる種類の
ものを使用してもよく、また、上記各槽で複数種
類のものを使用する場合、その組合わせが異なる
ものであつてもよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、次のような工業上重要な利益
を得ることができる。
(1) 生物処理工程からの余剰汚泥、酸化スラツジ
の両者を極めて合理的に改質でき、含水率の低
い脱水ケーキが容易に得られる。
(2) 機械脱水工程の前処理工程として、カチオン
ポリマーなどを添加する凝集処理が不要とな
り、残留カチオンポリマーなどによる二次公害
の心配がない。
(3) 色度成分、難生物分解性のCOD成分を効果
的に除去することができる。
(4) 機械脱水工程からの脱水ケーキ量が大幅に減
少でき、しかも、脱水ケーキの埋め立て、コン
ポスト化、焼却などの処分を容易に、低コスト
で行うことができる。
次に本発明の実施例について記す。
比較例(従来例) F県I市Kし尿処理場では、20倍希釈したし尿
を、第1図に示したプロセスに従つて活性汚泥法
で処理したのち、沈殿池4からの越流水の色度、
COD、リン酸を除去するため、硫酸第1鉄100
mg/(Feとして)、と過酸化水素H2O2100mg/
を添加して、PH3〜3.5の条件で4時間撹拌し
たのち、消石灰Ca(OH)2を加え、PH6〜7に中
和し、アニオンポリマー1.0mg/を加え沈降分
離させて処理水を得る方法をとつていた。しか
し、活性汚泥の余剰汚泥と、化学酸化処理工程か
ら発生する酸化スラツジとの濃縮、脱水性が極め
て悪く、カチオンポリマーをSS当たり2.0%添加
してベルトプレス型脱水機で脱水しても、脱水ケ
ーキの含水率が85〜86%と高く、乾燥、焼却の燃
料費が非常に高額で、大きな問題となつていた。
実施例 1 比較例に示した現状を根本的に改善するために
第2図に示す本発明方法を適用した。
すなわち、沈殿池4の越流水に、硫酸第1鉄を
Feとして100mg/(スタート時のみ)および
H2O2100mg/を添加して、比較例と同様の撹拌
条件、中和条件で化学酸化処理し、酸化スラツジ
を曝気槽にリサイクルさせた。次に、酸化スラツ
ジと生物処理スラツジとの混合スラツジ16bを
シツクナーで濃縮したのち(SS濃度4.0%)、硫酸
を加えてPHを1.5に調整後、2時間撹拌した。次
に、過酸化水素を2500ppmと水酸化マグネシウム
を加えPH2〜2.5の条件で20分間撹拌したのち、
フイルタープレス(供給圧力3Kgf/cm2、圧搾圧
力15Kgf/cm2)で脱水した結果、含水率65%とい
う著しい低含水率の脱水ケーキが得られた。
一方、脱水分離水は、化学酸化処理工程8にリ
サイクルし、脱水分離水中の鉄分を再利用した結
果、新鮮な硫酸第1鉄の所要添加量は比較例の1/
10の10mg/(Feとして)に減少できた。以上
の結果、従来法(比較例)の問題点はすべて解決
され、脱水ケーキの乾燥、焼却費は節約され、し
かも、化学酸化処理工程から排出されるスラツジ
量は比較例に比べ1/10に減少でき、焼却灰の発生
量も減少し、処分に要する費用も低減化できた。
実施例 2 酸化剤としてH2O2の代わりにO3又は次亜塩素
酸ソーダを用いたほかは実施例1と同じ条件で処
理した結果、処理水のCODは(H2O2を使用した
場合5ppmであつたのに対し)O3による場合は
15ppmであり、次亜塩素酸ソーダを用いた場合は
18〜19ppmであつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来法の系統説明図、第2図及び第3
図は本発明の各実施態様を示す系統説明図であ
る。 1……廃水、2a……曝気槽、2b……生物反
応槽、3……流出スラリー、4……沈殿池、5…
…スラツジ、6……返送汚泥、7……越流水、8
……化学酸化処理槽、9……硫酸鉄、10……過
酸化水素、11……中和槽、12……アルカリ
剤、13a……スラツジ、13b……酸化スラツ
ジ、14……沈殿池、15……処理水、16a…
…余剰汚泥、16b……混合スラツジ、17……
スラツジ、18……凝集剤、19……撹拌槽、2
0……遠心脱水機、21……脱水ケーキ、22…
…脱水分離水、23……酸処理槽、24……鉱
酸、25……撹拌槽、26……過酸化水素、27
……機械脱水機、28……脱水ケーキ、29……
脱水分離水、30……硫酸鉄、31……COD除
去槽、32……空気、33……過酸化水素。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 有機性廃水を生物反応槽にて生物処理する工
    程と、該生物処理工程の前段及び/又は後段に化
    学酸化処理工程を組合わせて処理する方法におい
    て、前記化学酸化処理工程で酸化剤と、水溶液中
    で鉄イオンを解離する物質とを添加し、生成する
    酸化スラツジを直接又は予め濃縮したのち前記生
    物処理工程に添加し、前記生物処理工程から排出
    される、生物処理スラツジと前記酸化スラツジと
    の混合スラツジに鉱酸を添加したのち、さらに、
    過酸化水素を添加し、機械脱水することを特徴と
    する有機性廃水の処理方法。 2 前記化学酸化処理工程が、前記機械脱水工程
    からの脱水分離水又は脱水分離水に前記過酸化水
    素を添加したものを返送添加して処理されるもの
    である特許請求の範囲第1項記載の処理方法。 3 前記化学酸化処理工程が、その後段に、前記
    化学酸化処理工程で生成する前記スラツジの中和
    処理工程を含むものである特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載の処理方法。 4 前記機械脱水工程の前段の前記過酸化水素を
    添加する工程が、前記鉄イオンを解離する物質を
    併用添加して処理されるものである特許請求の範
    囲第1〜3項のいずれか一つの項記載の処理方
    法。 5 前記機械脱水工程の前段の、前記過酸化水素
    を添加する工程が、PHを2〜4に設定して処理さ
    れるものである特許請求の範囲第1〜4項のいず
    れか一つの項記載の処理方法。
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