JP2001239298A - Sludge treating method, and method and apparatus for treating organic waste water using the method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sludge treating method by which phosphorus is easily reused and the discharging amount of the phosphorus component is reduced by separating/recovering the phosphorus component as polyphosphoric acid with a high rate by using a simplified system in a method for treating organic wastewater. SOLUTION: This sludge treating method comprises a heating step to heat the sludge to be treated at 60-90 deg.C for 10-120 minutes for releasing the phosphorus component into the liquid phase, a liquid temperature adjusting step to adjust the liquid temperature of the treated liquid after the phosphorus component is released to 70 deg.C or lower, a solid-liquid separation step to separate the treated liquid after the liquid temperature is adjusted into treated water and sludge and a phosphorus flocculating step to precipitate the phosphorus in the treated water, which is obtained by the solid-liquid separation, from the liquid phase at reaction temperature of 20-70 deg.C by adding a flocculant. Further, there are provided a method for treating organic waste water containing the above steps, and an apparatus therefore.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、下水処理場、屎尿
処理場などの下水処理プロセス、または食品工場、化学
工場などから排出される有機性廃水を処理する方法にお
いて、低コスト、高収率でリン成分を分離、回収できる
汚泥の処理方法及び当該処理方法を採用した有機性廃水
の処理方法と有機性廃水処理装置に関する。The present invention relates to a low-cost, high-yield method for treating organic wastewater discharged from a sewage treatment process such as a sewage treatment plant, a human waste treatment plant, or a food factory or a chemical factory. The present invention relates to a sludge treatment method capable of separating and recovering a phosphorus component by using the method, an organic wastewater treatment method employing the treatment method, and an organic wastewater treatment apparatus.

【０００２】[0002]

【従来の技術】如上の有機性廃水を処理するための方法
として、標準活性汚泥法が用いられてきたが、リンを多
く含有する有機性廃水では、リン成分があまり除去され
ず処理水中にリン成分（すなわち、正リン酸（オルトリ
ン酸）、ポリリン酸、リン酸塩、リン酸エステル、リン
タンパク質、グリセロリン酸、リン脂質等）が多量に残
存することがある。かかるリン成分を多量に含む処理水
を湖沼などに排出すると水の富栄養化に伴う植物プラン
クトンの著しい増殖を招くために好ましくない。2. Description of the Related Art A standard activated sludge method has been used as a method for treating organic wastewater as described above. However, in an organic wastewater containing a large amount of phosphorus, a phosphorus component is not removed so much that phosphorus is contained in treated water. Components (ie, orthophosphoric acid (orthophosphoric acid), polyphosphoric acid, phosphate, phosphate ester, phosphoprotein, glycerophosphate, phospholipid, etc.) may remain in large amounts. It is not preferable to discharge the treated water containing a large amount of the phosphorus component to a lake or the like because remarkable eutrophication of the water causes significant growth of phytoplankton.

【０００３】従って、廃水中に含まれるリンの除去プロ
セスとしては、凝集剤添加法、晶析脱リン法、嫌
気−好気活性汚泥法などが行われている（下水道施設計
画・設計指針と解説（後編）１９９４年版、（社）日本
下水道協会発行、第１３１〜１３６頁参照）。[0003] Therefore, as a process for removing phosphorus contained in wastewater, a coagulant addition method, a crystallization dephosphorization method, an anaerobic-aerobic activated sludge method, and the like are performed (sewerage facility planning / design guideline and commentary). (Part 2) 1994 edition, published by Japan Sewer Association, pages 131 to 136).

【０００４】の凝集剤添加法は、アルミニウムイオ
ン、鉄イオンなどの三価金属陽イオンが正リン酸イオン
と反応して難水溶性のリン酸塩を生成することを利用
し、硫酸アルミニウム等の凝集剤を廃水に混和して、難
溶性のリン酸塩から形成されるフロック（生物由来のフ
ロックも含む）が沈殿分離されるものである。この方法
では５〜２０％程度の余剰汚泥の増加が認められてお
り、リン成分を多量に含む余剰汚泥の大量廃棄は、環境
保全が叫ばれている昨今、好ましいとはいい難い。The coagulant addition method utilizes the fact that trivalent metal cations such as aluminum ions and iron ions react with orthophosphate ions to form poorly water-soluble phosphates. The flocculant is mixed with the wastewater, and the floc (including biologically derived floc) formed from the hardly soluble phosphate is precipitated and separated. According to this method, an increase in excess sludge of about 5 to 20% has been recognized, and it is hard to say that large-scale disposal of excess sludge containing a large amount of phosphorus component is preferable in recent years, as environmental conservation is being called for.

【０００５】の晶析による方法とは、正リン酸イオン
とカルシウムイオンとの反応による難溶性のヒドロキシ
アパタイトの生成に基づくものであり、余剰汚泥の増加
を伴わない点では好ましいのであるが、アパタイト晶析
のために必要な条件を厳密にコントロールする必要があ
るので（例えば、前処理による炭酸イオン等晶析妨害物
質の除去、pH調整、温度調整等）、適用が限定され、ま
たコスト増大を招く原因を含んでいるので、やはり廃水
処理における手段として好ましい方法とはいえない。The crystallization method is based on the formation of hardly soluble hydroxyapatite by the reaction of orthophosphate ions and calcium ions, and is preferable in that it does not involve an increase in excess sludge. Since the conditions required for crystallization must be strictly controlled (for example, removal of crystallization-interfering substances such as carbonate ions by pretreatment, pH adjustment, temperature adjustment, etc.), application is limited and cost increases. It is not a preferable method as a means in wastewater treatment because it includes the cause of inducing.

【０００６】の嫌気−好気活性汚泥法は、嫌気状態で
エネルギー獲得のためにポリリン酸を正リン酸として放
出した微生物が、好気状態で正リン酸を過剰摂取・代謝
後ポリリン酸として蓄積することを利用した方法であ
り、廃水を嫌気槽、好気槽及び沈殿池における反復処理
に付して、余剰汚泥にリン成分を内包させ、処理水中の
リン成分を除去するものである。また、比較的大規模な
処理設備では、ランニングコストの面で他の方法に比べ
て、この嫌気−好気活性汚泥法が有利なことが知られて
いる。この方法で、処理水から有効にリン成分を除去で
きるが、余剰汚泥はリン成分に富み、さらにその他種々
の有機成分や重金属成分などが含まれているので、その
廃棄に問題を生じる。そして、リン成分は例えば肥料や
リン化合物製造等への有効利用の可能性が考えれられる
にも関わらず、かような雑多な成分と混合した汚泥状態
にあっては無駄に破棄するほかない。In the anaerobic-aerobic activated sludge method, microorganisms that have released polyphosphoric acid as orthophosphoric acid to obtain energy in an anaerobic condition accumulate as polyphosphoric acid after excessive intake and metabolism of orthophosphoric acid in an aerobic condition In this method, wastewater is subjected to repeated treatment in an anaerobic tank, an aerobic tank, and a sedimentation basin so that excess sludge contains a phosphorus component and the phosphorus component in the treated water is removed. Further, it is known that this anaerobic-aerobic activated sludge method is more advantageous in terms of running cost in relatively large-scale treatment equipment than other methods. By this method, the phosphorus component can be effectively removed from the treated water. However, the excess sludge is rich in the phosphorus component and further contains various other organic components and heavy metal components. And although the phosphorus component may be effectively used for producing fertilizers and phosphorus compounds, for example, it is inevitably discarded in a sludge state mixed with such miscellaneous components.

【０００７】そこで、生物学的処理により発生した汚泥
からリンを回収し、有効利用する目的で、汚泥を嫌気的
に処理することにより汚泥中のリン成分を溶出させ、そ
の溶出したリン成分を凝集剤を添加して回収する方法
（特開平９−２６７０９９号公報参照）が開発されてお
り、さらに最近になって、オゾン処理法（特開平９−９
４５９６号公報参照）、アルカリ添加法（特開平８−３
９０９６号公報参照）、機械的粉砕による方法（特開平
１１−５７７９１号公報参照）などにより汚泥中のリン
を回収する方法が提案されている。[0007] Therefore, for the purpose of recovering phosphorus from the sludge generated by the biological treatment and effectively utilizing the sludge, the sludge is anaerobically treated to elute the phosphorus component in the sludge, and the eluted phosphorus component is aggregated. A method for adding and recovering an agent has been developed (see JP-A-9-267099), and more recently, an ozone treatment method (see JP-A-9-26999).
No. 4596), an alkali addition method (Japanese Patent Laid-Open No. 8-3).
No. 9096), and a method of recovering phosphorus in sludge by a method of mechanical pulverization (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-57791).

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オゾン
処理法では薬品や廃棄物に起因した問題は少ないが、設
備費及びランニングコストが非常に高いので、経済的な
面から実用に供しうるとはいえない。そしてアルカリ添
加法によればアルカリ廃液が発生し、これの処理のため
にさらなる経費を必要とすることになる。また、汚泥を
嫌気的処理工程に曝すことにより微生物体内からリン成
分を放出させる工程を含む方法によれば、比較的低コス
トでリンを回収、再利用することが可能になったもの
の、長期の処理時間を要するうえ、リンの回収率が５０
％程度と低く、またリン酸として回収されるために凝集
剤の添加量が多くなるものであった。そして機械的粉砕
による方法にあっては金属羽根を高速回転したり、ある
いはビーズを高速回転させるなど、特殊な装置が必要で
あってそのメインテナンスにもかなりのコストや時間を
要することになる。However, in the ozone treatment method, although there are few problems caused by chemicals and wastes, facility costs and running costs are very high, so that it can be practically used from an economical point of view. Absent. According to the alkali addition method, an alkali waste liquid is generated, and further cost is required for treating the waste liquid. According to a method including a step of releasing phosphorus components from microorganisms by exposing sludge to an anaerobic treatment step, phosphorus can be collected and reused at a relatively low cost, Processing time is required, and the recovery rate of phosphorus is 50
%, And the amount of the coagulant added increases because it is recovered as phosphoric acid. In the method using mechanical pulverization, a special device such as rotating metal blades at a high speed or rotating beads at a high speed is required, and maintenance of the device requires considerable cost and time.

【０００９】ところで、近年、湖沼、閉鎖性海域などの
ＣＯＤの環境基準の達成率は、それぞれ４０％、６５％
と低くなっており、この原因はアオコやプランクトンな
どの内部発生物質にあると考えられている。このため、
富栄養化の原因となるチッ素、リンの総量排出規制につ
いて環境庁は平成１１年２月に中央環境審議会へ諮問
し、平成１２年２月には中央環境審議会によりこれらの
規制に係る答申が行われており、有機性廃水に含まれる
リン成分を効率よく再利用可能に回収し、環境に対して
も悪影響を及ぼすことなく低コストにて実施し得る処理
方法が希求され続けているところである。In recent years, the achievement rates of environmental standards of COD for lakes, marshes, closed sea areas, and the like have been 40% and 65%, respectively.
This is thought to be due to endogenous substances such as blue-green algae and plankton. For this reason,
The Environment Agency consulted the Central Environment Council in February 1999 regarding the total emission control of nitrogen and phosphorus causing eutrophication, and in February 2000 the Central Environment Council applied these regulations. A report has been made, and there is a continuing need for a treatment method that efficiently recovers the phosphorus component contained in organic wastewater in a reusable manner and that can be implemented at a low cost without adversely affecting the environment. By the way.

【００１０】さらにリン成分の需要に着目してみると、
現在我が国では年間９０万トン以上（１００億円以上に
相当）のリン鉱石が諸外国より輸入されている。しかし
ながら、その原産地では永年の消費によって高品位のリ
ン鉱石の採取が徐々に困難になってきており、今後安定
的に日本に供給されうるか否かは明らかでない。また、
アジア、欧米諸国等から年間約３０００トン（４億円以
上に相当）のポリリン酸塩が日本に輸入されている現状
にあり、この輸入量は年々増大傾向にある。これはポリ
リン酸が、防錆剤の生産や、発ガン性を有するアスベス
トの代替物として期待されている鉱物繊維の製造の原料
となりうる他、トリポリリン酸は合成洗剤、洗浄剤、金
属イオン封鎖剤、食品添加剤の原料として、また、製
紙、染色、写真技術などに用いる試薬原料などにおいて
利用されるためであると考えられる。Looking further at the demand for the phosphorus component,
Currently, more than 900,000 tons (equivalent to more than 10 billion yen) of phosphorus ore are imported from other countries in Japan. However, it is becoming increasingly difficult to extract high-grade phosphate ore from its place of origin due to long-term consumption, and it is not clear whether it can be supplied to Japan in a stable manner in the future. Also,
Currently, about 3,000 tons (equivalent to more than 400 million yen) of polyphosphate are imported to Japan from Asia, Europe and the United States each year, and the amount of this import is increasing year by year. This is because polyphosphoric acid can be used as a raw material for the production of rust inhibitors and for the production of mineral fibers, which is expected to be a substitute for asbestos, which has carcinogenic properties.Tripolyphosphate is a synthetic detergent, detergent, sequestering agent This is considered to be because it is used as a raw material of a food additive, a reagent raw material used in papermaking, dyeing, photographic technology, and the like.

【００１１】従って、このような国内での高い需要に応
えるべく、リン鉱石の主要成分であるリン酸塩（リン酸
カルシウム）を極めて高純度に含有する状態や、ポリリ
ン酸塩として高純度な状態で、有機性廃水由来のリン成
分を回収すれば、廃棄することによって環境汚染の原因
となっていた如上のリン成分が極めて有効に活用できる
こととなり、種々の産業界に対して多大な貢献がもたら
されるはずである。[0011] Therefore, in order to respond to such a high demand in Japan, phosphate (calcium phosphate), which is a main component of phosphate ore, is contained in extremely high purity, or in a state of high purity as polyphosphate, If the phosphorus component derived from organic wastewater is recovered, it will be possible to use phosphorus component, which caused environmental pollution by disposal, very effectively, which will greatly contribute to various industries. It is.

【００１２】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、汚泥から効率よく短時間
でリン成分をポリリン酸として分離回収でき、固体とし
て沈澱させる際の薬剤必要量を低減することができると
いう効果が達成され、リン成分の再利用に利する処理方
法を提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object the purpose of separating and recovering phosphorus components as polyphosphoric acid from sludge efficiently and in a short time, and requiring an agent for precipitation as a solid. It is an object of the present invention to provide a treatment method that achieves an effect of reducing the amount, and is advantageous in reusing the phosphorus component.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本願第一発明は、被処理汚泥を処理する方法におい
て、以下の工程すなわち、被処理汚泥を、リン成分を液
相に放出させるために６０〜９０℃で１０〜１２０分間
加熱処理を行う加熱工程、リン放出後の処理液の液温を
７０℃以下に調整する液温調整工程、液温調整後の処理
液を、処理水と汚泥とに分離する固液分離工程、及び固
液分離後に、処理水中のリンを反応温度２０〜７０℃で
凝集剤の添加によって液相から沈殿させるリン凝集工程
を含むことを特徴とする汚泥の処理方法である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for treating a sludge to be treated, which comprises the following steps: A heating step of performing a heat treatment at 60 to 90 ° C. for 10 to 120 minutes, a liquid temperature adjusting step of adjusting the liquid temperature of the processing liquid after releasing phosphorus to 70 ° C. or less, and treating the liquid after the liquid temperature adjustment with treated water. A solid-liquid separation step of separating into sludge, and a phosphorus coagulation step of, after solid-liquid separation, precipitating phosphorus in the treated water from a liquid phase by adding a coagulant at a reaction temperature of 20 to 70 ° C. Processing method.

【００１４】この方法では、短時間の加熱という特段の
設備も試薬も必要としない方法によって、被処理汚泥に
含まれるリン成分を主にポリリン酸として液相に放出さ
せた後、放出させたポリリン酸がリン酸等にまで分解さ
れ難い温度になるように処理液の温度を調整し、当該温
度下に固液分離を行って安定にポリリン酸を含む処理水
を得る。次いで、この処理水からポリリン酸を効率よ
く、また凝集後に特段に遠心分離等の操作を行わなくと
も、自然沈降によって分離が容易な顆粒形状として回収
することができる温度下にリン凝集を行う。従って、本
願第一発明は、汚泥中のリン成分をポリリン酸として回
収する効率を高めると共に、作業の簡素化にも利するも
のである。In this method, the phosphorus component contained in the sludge to be treated is mainly released into the liquid phase as polyphosphoric acid by a method that requires no special equipment such as short-time heating and no reagent, and then the released polyphosphoric acid is released. The temperature of the treatment liquid is adjusted so that the acid is hardly decomposed into phosphoric acid or the like, and solid-liquid separation is performed at the temperature to obtain a treated water containing polyphosphoric acid stably. Next, phosphorus coagulation is performed at a temperature at which polyphosphoric acid can be efficiently recovered from the treated water, and at a temperature at which the polyphosphoric acid can be recovered as a granular form that can be easily separated by spontaneous sedimentation without any special operation such as centrifugation after coagulation. Therefore, the first invention of the present application enhances the efficiency of recovering the phosphorus component in the sludge as polyphosphoric acid, and is advantageous for simplifying the operation.

【００１５】本願第一発明において、前記液温調整工程
でリン放出後の処理液の液温は、５０℃以下に調整され
ることが好ましい（本願第二発明）。かかる温度下で
は、ポリリン酸の分解をより確実に抑制することができ
る。In the first invention of the present application, it is preferable that the temperature of the treatment liquid after the release of phosphorus in the liquid temperature adjusting step is adjusted to 50 ° C. or lower (the second invention of the present application). At such a temperature, the decomposition of polyphosphoric acid can be suppressed more reliably.

【００１６】また、本願第一または第二発明において、
前記リン凝集工程における反応温度は２０〜５０℃とさ
れることが好ましい（本願第三発明）。そうすれば、処
理水からリンを凝集させて、より効率よく分離回収する
ことが可能となる。In the first or second invention of the present application,
The reaction temperature in the phosphorus aggregation step is preferably set to 20 to 50 ° C. (third invention of the present application). Then, it becomes possible to aggregate phosphorus from the treated water and separate and collect the phosphorus more efficiently.

【００１７】本願第一乃至第三発明のいずれかにおける
液温調整工程は、被処理汚泥とリン放出後の処理液との
熱交換によって行われることが好ましい（本願第四発
明）。熱交換を行うことによって、ポリリン酸の分解を
抑制すると共に、加熱処理を受ける被処理汚泥の温度を
熱の有効利用によって高めて、加熱工程で消費されるエ
ネルギー量を低減することが可能となる。The liquid temperature adjusting step in any one of the first to third inventions of the present application is preferably performed by heat exchange between the sludge to be treated and the treatment liquid after releasing phosphorus (the fourth invention of the present application). By performing the heat exchange, the decomposition of polyphosphoric acid can be suppressed, and the temperature of the sludge to be subjected to the heat treatment can be increased by effective use of heat, so that the amount of energy consumed in the heating step can be reduced. .

【００１８】本願第五発明は、本願第一乃至第四発明の
いずれかにかかる汚泥の処理方法における各工程を含む
ことを特徴とする有機性廃水の処理方法である。上記の
ごとき利点を有する汚泥の処理方法を有機性廃水の処理
において実施することによって、有機性廃水中のリン成
分をポリリン酸として高効率に種々の用途で利用しやす
い形状にて単離することが可能となる。従って、従来余
剰汚泥として破棄しても処理水として排出しても、土壌
や海洋、河川、湖沼等の富栄養化をもたらすこととなっ
ていたリン成分による環境汚染を、より確実に防止でき
ることにもなる。The fifth invention of the present application is a method for treating organic wastewater, comprising the steps of the method for treating sludge according to any of the first to fourth inventions of the present application. By performing the sludge treatment method having the above advantages in the treatment of organic wastewater, the phosphorus component in the organic wastewater can be isolated as polyphosphoric acid in a form that can be efficiently used in various applications. Becomes possible. Therefore, even if it is conventionally discarded as excess sludge or discharged as treated water, it is possible to more reliably prevent environmental pollution due to phosphorus components, which would lead to eutrophication of soil, oceans, rivers, lakes and marshes. Also.

【００１９】本願第六発明は、有機性廃水の処理方法に
おいて、以下の工程すなわち、（１）廃水が好気的処理
に付される曝気処理工程、（２）曝気処理後の廃水が一
次処理水と一次汚泥とに分離される固液分離工程、
（３）一次汚泥を、リン成分を液相に放出させるために
６０〜９０℃で１０〜１２０分間加熱処理を行う加熱工
程、（４）一次汚泥とリン放出後の処理液との熱交換を
行い、処理液の温度を７０℃以下に調整する熱交換工
程、（５）熱交換後の処理液を、二次処理水と二次汚泥
とに分離する第二固液分離工程、及び（６）固液分離後
に、二次処理水中のリンを反応温度２０〜７０℃で凝集
剤の添加によって液相から沈殿させるリン凝集工程を含
むことを特徴とする有機性廃水の処理方法である。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for treating organic wastewater comprising the following steps: (1) an aeration treatment step in which wastewater is subjected to aerobic treatment; and (2) a primary treatment of wastewater after aeration treatment. Solid-liquid separation process separated into water and primary sludge,
(3) a heating step in which the primary sludge is subjected to a heating treatment at 60 to 90 ° C. for 10 to 120 minutes in order to release the phosphorus component into a liquid phase; and (4) a heat exchange between the primary sludge and the treatment liquid after releasing phosphorus. (5) a second solid-liquid separation step of separating the treated liquid after heat exchange into secondary treated water and secondary sludge, and (6) a heat exchange step of adjusting the temperature of the treated liquid to 70 ° C. or lower. A) A method for treating organic wastewater, comprising a phosphorus coagulation step of precipitating phosphorus in secondary treatment water from a liquid phase by adding a coagulant at a reaction temperature of 20 to 70 ° C. after solid-liquid separation.

【００２０】この方法によって、曝気処理工程（１）に
おいて廃水中の微生物内にリン成分が蓄積され、この処
理水は次の固液分離工程（２）によって一次処理水と、
リン成分が濃縮された一次汚泥とに分離され、次いで短
時間加熱という特段の設備も試薬も必要としない加熱工
程（３）でこの一次汚泥からリン成分を主にポリリン酸
として液相に放出させることができる。この処理液は次
に、一次汚泥との熱交換工程（４）によってポリリン酸
の分解を防止できる温度とされ、このような温度下に固
液分離（５）することでリン成分を多含する処理水（二
次処理水）とリン成分が除去された二次汚泥とに分離さ
れる。二次処理水中のリン成分は、ほとんどがポリリン
酸の形態を保っているので、従来の処理方法に比較し
て、凝集、沈殿させるために必要な金属塩などの凝集剤
の必要量も低くなる。そして、固液分離後に、二次処理
水中のリンを反応温度２０〜７０℃で凝集剤の添加によ
って液相から沈殿させるリン凝集工程（６）を行って、
ポリリン酸を効率よく、また凝集後に特段に遠心分離等
の操作を行わなくとも、自然沈降によって分離が容易な
顆粒形状として回収することができるのである。According to this method, the phosphorus component is accumulated in the microorganisms in the wastewater in the aeration treatment step (1), and the treated water is separated from the primary treatment water in the next solid-liquid separation step (2).
The phosphorus component is separated into concentrated primary sludge, and then the phosphorus component is released from the primary sludge into the liquid phase as polyphosphoric acid in the primary sludge in a heating step (3) that requires no special equipment or reagents for short-time heating. be able to. Next, this treatment liquid is set to a temperature at which the decomposition of polyphosphoric acid can be prevented by the heat exchange step (4) with the primary sludge, and is solid-liquid separated (5) at such a temperature to contain a large amount of phosphorus components. It is separated into treated water (secondary treated water) and secondary sludge from which the phosphorus component has been removed. Most of the phosphorus component in the secondary treatment water retains the form of polyphosphoric acid, so the required amount of coagulant such as metal salt required for coagulation and precipitation is lower than in the conventional treatment method . Then, after the solid-liquid separation, a phosphorus aggregation step (6) of precipitating the phosphorus in the secondary treatment water from the liquid phase by adding an aggregating agent at a reaction temperature of 20 to 70 ° C is performed,
The polyphosphoric acid can be recovered efficiently and in the form of granules which can be easily separated by spontaneous sedimentation without special operations such as centrifugation after aggregation.

【００２１】本願第六発明において、前記熱交換工程
（４）で、リン放出後の処理液の液温は、５０℃以下に
調整されることが好ましい（本願第七発明）。かかる温
度下では、ポリリン酸の分解をより確実に抑制すること
ができる。In the sixth invention of the present application, in the heat exchange step (4), it is preferable that the temperature of the treatment liquid after releasing phosphorus is adjusted to 50 ° C. or less (the seventh invention of the present application). At such a temperature, the decomposition of polyphosphoric acid can be suppressed more reliably.

【００２２】また、本願第六または第七発明において、
前記リン凝集工程における反応温度は２０〜５０℃とさ
れることが好ましい（本願第八発明）。そうすれば、処
理水からリンを凝集させて、より効率よく分離回収する
ことが可能となる。In the sixth or seventh invention of the present application,
The reaction temperature in the phosphorus aggregation step is preferably set to 20 to 50 ° C. (the eighth invention of the present application). Then, it becomes possible to aggregate phosphorus from the treated water and separate and collect the phosphorus more efficiently.

【００２３】また、前記固液分離工程（２）の実施後
に、分離された一次汚泥が濃縮される濃縮工程（７）を
行い（本願第九発明）、一次汚泥を低容量とすることに
よって、続く加熱工程（３）に必要とされる槽の減容化
が可能となる。そうすれば当該工程での加熱に要するエ
ネルギーの低減、その後の処理槽の減容化にもつなが
り、設備・維持費を大幅に削減することができる。Further, after the solid-liquid separation step (2) is performed, a concentration step (7) in which the separated primary sludge is concentrated is performed (the ninth invention of the present application), and the primary sludge is reduced in volume. The volume of the tank required for the subsequent heating step (3) can be reduced. This leads to a reduction in the energy required for heating in the process and a reduction in the volume of the processing tank thereafter, so that equipment and maintenance costs can be significantly reduced.

【００２４】本願第十発明の処理方法は、本願第六乃至
第九発明における曝気処理工程（１）の前に、嫌気処理
工程（８）をさらに含む。この嫌気処理によって、微生
物へのリン成分の過剰摂取に先駆けて嫌気的条件にする
ことにより、微生物への有機物の摂取と微生物から液相
へのリン成分の放出が行われるので、曝気処理における
リン成分の過剰摂取がさらに効率よく行われることにな
る。The treatment method of the tenth invention of the present application further includes an anaerobic treatment step (8) before the aeration treatment step (1) of the sixth to ninth inventions of the present invention. By performing the anaerobic treatment under an anaerobic condition prior to the excessive intake of the phosphorus component into the microorganism, the ingestion of organic substances into the microorganism and the release of the phosphorus component from the microorganism into the liquid phase are performed. The overdose of the components will be performed more efficiently.

【００２５】本願第十一発明は、如上の有機性廃水の処
理方法を実施するための、曝気処理槽、固液分離手段、
加熱槽、熱交換手段、第二固液分離手段及びリン凝集
槽、ならびにそれらを連結する経路を含む有機性廃水処
理装置を提供する。この処理装置を用いると、リン成分
を実質的に含有しない処理水及び比較的減容化された活
性汚泥にまで、有機性廃水を低コストで変換することが
でき、しかもリン成分を利用性に優れたポリリン酸とし
て高い効率をもって回収することが可能となる。The eleventh invention of the present application is directed to an aeration treatment tank, a solid-liquid separation means, and a method for carrying out the above-mentioned method for treating organic wastewater.
Provided is an organic wastewater treatment apparatus including a heating tank, a heat exchange means, a second solid-liquid separation means, a phosphorus coagulation tank, and a path connecting them. By using this treatment apparatus, organic wastewater can be converted at low cost to treated water substantially free of a phosphorus component and activated sludge having a relatively reduced volume, and the phosphorus component can be used more efficiently. It becomes possible to recover highly polyphosphoric acid with high efficiency.

【００２６】[0026]

【発明の実施の形態】本発明の汚泥の処理方法は、先ず
被処理汚泥を、リン成分を液相に放出させるために６０
〜９０℃で１０〜１２０分間、好ましくは７０〜８０℃
で１５〜１２０分間、さらに好ましくは７０〜８０℃で
２０〜６０分間加熱処理を行うことによって、汚泥中の
リン成分を液相に放出させることを特徴とするものであ
る。このような条件で加熱すると、後述の実施例１に明
らかなように、リン成分を主にポリリン酸として放出さ
せることが可能となる。すると、従来の方法に従いオル
トリン酸やその他のリン酸誘導体等としてリン成分が放
出された場合に比較して、液相から沈澱としてリン成分
を回収するために必要な金属塩などの凝集剤の必要量が
格段に低減する。これは、リンの原子数に対する、凝集
剤が結合可能なフリーのリン酸残基数が、ポリリン酸で
は低値であることによるものである。また、ポリリン酸
の金属塩の方が、リン酸の金属塩よりも大きな顆粒状の
沈澱塊を形成するので、その後の回収処理において、例
えば沈澱分離や遠心分離での所要時間を短縮し、容量を
減容化し、遠心分離の回転数を抑えることなどが可能と
なるので好都合である。上記処理温度が６０℃より低い
とポリリン酸としてのリン成分の放出が困難であり、９
０℃を越えるとポリリン酸の放出後速やかにリン酸へと
分解されてしまうので回収のための凝集剤必要量が高ま
る上、加熱のコストも高沸するので好ましくない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for treating sludge of the present invention comprises the steps of: first, subjecting sludge to be treated to 60% in order to release a phosphorus component into a liquid phase;
10 to 120 minutes at ~ 90 ° C, preferably 70-80 ° C
For 15 to 120 minutes, more preferably at 70 to 80 ° C. for 20 to 60 minutes to release the phosphorus component in the sludge to the liquid phase. When heated under such conditions, it becomes possible to release the phosphorus component mainly as polyphosphoric acid, as is apparent from Example 1 described later. Then, as compared with the case where the phosphorus component is released as orthophosphoric acid or other phosphoric acid derivatives according to the conventional method, a flocculant such as a metal salt necessary for recovering the phosphorus component as a precipitate from the liquid phase is required. The amount is significantly reduced. This is because polyphosphoric acid has a low number of free phosphate residues to which a flocculant can bind, relative to the number of phosphorus atoms. In addition, since the metal salt of polyphosphoric acid forms a larger granular sediment than the metal salt of phosphoric acid, in the subsequent recovery treatment, for example, the time required for precipitation separation or centrifugation is reduced, and the volume is reduced. This is advantageous because it is possible to reduce the volume and reduce the number of revolutions of centrifugation. If the treatment temperature is lower than 60 ° C., it is difficult to release the phosphorus component as polyphosphoric acid, and 9
If the temperature exceeds 0 ° C., polyphosphoric acid is decomposed into phosphoric acid immediately after release, so that the amount of a flocculant required for recovery is increased and the heating cost is undesirably high.

【００２７】次に、リン放出後の処理液の液温を調整す
る液温調整工程が実施される。放出させたポリリン酸
は、さらに引き続いて高温下に曝されるとリン酸等へと
分解されてしまうので、処理液の温度を７０℃以下、好
ましくは５０℃以下、さらに好ましくは４０℃以下に調
整する。特に８０℃以上の温度下に１時間以上処理液を
曝すと、顕著にポリリン酸が分解されてしまうことが明
らかになっている（実施例２及び３参照）。この液温調
整工程は、単に水冷、通風による空冷等によって実施し
てもよいが、好ましくは被処理汚泥とリン放出後の処理
液との熱交換によって行われる。そうすれば、被処理汚
泥の温度を処理液の熱を有効利用して予め高めておくこ
とができ、加熱工程において消費されるエネルギー量の
低減につながる。Next, a solution temperature adjusting step for adjusting the solution temperature of the processing solution after the release of phosphorus is performed. Since the released polyphosphoric acid is further decomposed into phosphoric acid or the like when exposed to a high temperature, the temperature of the treatment liquid is reduced to 70 ° C or lower, preferably 50 ° C or lower, more preferably 40 ° C or lower. adjust. In particular, it has been clarified that polyphosphoric acid is remarkably decomposed when the treatment liquid is exposed to a temperature of 80 ° C. or more for 1 hour or more (see Examples 2 and 3). This liquid temperature adjustment step may be performed simply by water cooling, air cooling by ventilation, or the like, but is preferably performed by heat exchange between the sludge to be treated and the treatment liquid after releasing phosphorus. By doing so, the temperature of the sludge to be treated can be raised in advance by effectively utilizing the heat of the treatment liquid, which leads to a reduction in the amount of energy consumed in the heating step.

【００２８】液温を調整してから、当該温度下に沈殿、
遠心、濾過（膜分離を含む）等の通常の手段で固液分離
を行って、ポリリン酸を含む処理水を得る。加熱後の処
理液は液温が調整されているから、固液分離工程にて使
用される装置として、その耐熱性を問わず、繁用されて
いる沈澱槽、遠心分離器、膜分離器、脱水機、浮上分離
装置を広く利用でき、特に膜分離の採用が企図される場
合、高温による膜のシュリンクを回避でき、膜の寿命も
延長されうる。After adjusting the temperature of the liquid, precipitation is carried out at the temperature.
Solid-liquid separation is performed by ordinary means such as centrifugation and filtration (including membrane separation) to obtain treated water containing polyphosphoric acid. Since the temperature of the treatment liquid after heating is adjusted, as a device used in the solid-liquid separation process, regardless of its heat resistance, a sedimentation tank, a centrifugal separator, a membrane separator, which is widely used, A dehydrator and a flotation device can be widely used, and particularly when the use of membrane separation is intended, shrinkage of the membrane due to high temperature can be avoided and the life of the membrane can be extended.

【００２９】次いで、２０〜７０℃、好ましくは２０〜
５０℃、さらに好ましくは３０〜４０℃、最も好ましく
は３０℃にて凝集剤を添加し、リン凝集を行う。する
と、この処理水からポリリン酸を効率よく、また凝集後
に特段に遠心分離等の操作を行わなくとも、自然沈降に
よって分離が容易な顆粒形状として回収することができ
る。従って、被処理汚泥中のリン成分をポリリン酸とし
て回収する効率を高めると共に、作業の簡素化も実現で
きる。この温度が上記範囲を下回ると、凝集塊が形成さ
れないため、遠心分離等によってリン成分を回収するよ
うにせざるをえず、たとえそのような手段を講じても回
収率に劣る場合もある。また。上記範囲を上回るという
ことは別途加熱を行う必要が生じることになり実用的で
ない。Then, at 20 to 70 ° C., preferably 20 to 70 ° C.
The coagulant is added at 50 ° C., more preferably 30 to 40 ° C., and most preferably 30 ° C. to perform phosphorus coagulation. Then, polyphosphoric acid can be recovered from the treated water efficiently and in the form of granules that can be easily separated by spontaneous sedimentation without special operations such as centrifugation after aggregation. Therefore, the efficiency of recovering the phosphorus component in the sludge to be treated as polyphosphoric acid can be enhanced, and the operation can be simplified. If the temperature is lower than the above range, no agglomerates are formed, so that the phosphorus component must be recovered by centrifugation or the like, and even if such measures are taken, the recovery rate may be poor. Also. Exceeding the above range requires additional heating and is not practical.

【００３０】凝集剤としては、例えばポリ塩化アルミニ
ウム、硫酸アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、塩
化カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、塩
化マグネシウム、硫酸マグネシウム、酸化マグネシウ
ム、水酸化マグネシウム等を用いることができ、このな
かでも塩化カルシウム、酸化カルシウム及び水酸化カル
シウム等のカルシウム塩が、最終生成物の使用性、価
格、環境に対する影響に鑑みて好ましい。Examples of the coagulant include polyaluminum chloride, aluminum sulfate, ferric chloride, ferrous sulfate, calcium chloride, calcium oxide, calcium hydroxide, magnesium chloride, magnesium sulfate, magnesium oxide, magnesium hydroxide and the like. Among them, calcium salts such as calcium chloride, calcium oxide and calcium hydroxide are preferred in view of the usability of the final product, the price and the effect on the environment.

【００３１】こうしてリン放出後の処理液からポリリン
酸を凝集させ沈殿として回収するためには、従来と同様
の工程での凝集剤必要量の半分以下を添加すれば十分で
あるので、コストの低減だけでなく、金属含有化合物の
産生量を抑制でき、環境保全の観点からも好ましいと云
える。沈殿後、得られた固形成分を定法によって回収
し、必要に応じて精製処理を施し、肥料やリン化合物製
造のための原料に供することができる。In order to coagulate polyphosphoric acid from the treated solution after releasing phosphorus and to recover as a precipitate, it is sufficient to add less than half of the required amount of coagulant in the same process as in the prior art, so that the cost can be reduced. Not only that, the production amount of the metal-containing compound can be suppressed, which is preferable from the viewpoint of environmental conservation. After the precipitation, the obtained solid component is recovered by a conventional method, subjected to a purification treatment if necessary, and provided as a raw material for producing a fertilizer or a phosphorus compound.

【００３２】以下に、本発明の有機性廃水の処理方法に
おける実施の形態を図１のフローに基づき説明する。An embodiment of the method for treating organic wastewater of the present invention will be described below with reference to the flow chart of FIG.

【００３３】すなわち、図１に示す方法では、リンを含
有する有機性廃水である原廃水Ａを先ず嫌気処理槽８に
付し、嫌気的条件下にて微生物体内に有機物を摂取せし
めると共に、微生物体内にポリリン酸の顆粒として貯留
されているリン成分を放出させる。この際リン成分は概
ね、加水分解されて正リン酸として液相へと放出される
ことになる。この際の処理温度は特に限定されず、好ま
しくは常温下に行えばよい。ここで、嫌気処理槽８に攪
拌手段を備えて、微生物と被処理水中の有機物を効率的
に接触させリン放出を促進させるようにすることが好ま
しい。That is, in the method shown in FIG. 1, raw wastewater A, which is an organic wastewater containing phosphorus, is first applied to an anaerobic treatment tank 8 so that organic substances can be taken into microorganisms under anaerobic conditions, Releases the phosphorus component stored as polyphosphoric acid granules in the body. At this time, the phosphorus component is generally hydrolyzed and released as orthophosphoric acid into the liquid phase. The processing temperature at this time is not particularly limited, and may be preferably performed at normal temperature. Here, it is preferable that a stirrer is provided in the anaerobic treatment tank 8 so that microorganisms and organic substances in the water to be treated are efficiently brought into contact with each other to promote phosphorus release.

【００３４】次いで、この処理液をエアポンプの曝気手
段１２を備えた曝気処理槽１に付し、ここで好ましくは
常温下に好気的な微生物による有機物の分解及び微生物
によるリン成分の摂取（体内貯留）を行う。嫌気処理で
放出されたリン成分及び有機性廃水中のリン成分が、こ
の工程において微生物体内に摂取され、濃縮されるので
ある。Next, this treatment liquid is applied to an aeration treatment tank 1 provided with an aeration means 12 of an air pump, where decomposition of organic substances by aerobic microorganisms and ingestion of phosphorus components by the microorganisms (in the body) are preferably performed at room temperature. Storage). The phosphorus component released in the anaerobic treatment and the phosphorus component in the organic wastewater are taken into the microorganisms and concentrated in this step.

【００３５】曝気処理槽１及び嫌気処理槽８のそれぞれ
の構造ならびに以下の種々の反応槽等を結ぶ経路は特に
限定されるものではなく、本質的に、従来より利用され
ているものを用いることができる。本発明の装置のた
め、曝気処理槽１にはエアポンプ、ブロアなどの曝気手
段１２から送られる空気を曝気処理槽１内に行き渡らせ
ることができる散気装置１３を、そして嫌気処理槽８に
おいては好ましくは攪拌手段などを具備するものであれ
ばよい。またこれらの工程における各々の条件等も、従
来知られている処理方法に従って行うとよい（特開平９
−１０７９１号明細書等を参照されたい）。The respective structures of the aeration treatment tank 1 and the anaerobic treatment tank 8 and the paths connecting the following various reaction tanks and the like are not particularly limited. Essentially, those conventionally used are used. Can be. For the device of the present invention, the aeration tank 1 is provided with a diffuser 13 capable of distributing the air sent from the aeration means 12 such as an air pump or a blower into the aeration tank 1, and the anaerobic tank 8 is provided with Preferably, any device provided with a stirring means or the like may be used. Also, the conditions and the like in these steps may be performed according to a conventionally known processing method (Japanese Patent Laid-Open No.
-10791 and the like).

【００３６】次に、曝気処理液を固液分離手段２に付
し、リン成分が濃縮された一次汚泥ｘと、一次処理水ａ
とに分ける。この固液分離手段２としては、従来より知
られている、沈殿、膜分離を含む濾過等の手段が選択さ
れる。これらのうち、設備及び維持費が安価ですみ、且
つ操作にも殆ど手間を必要としないことから沈殿が好ま
しい。Next, the aerated treatment liquid is subjected to the solid-liquid separation means 2, and the primary sludge x in which the phosphorus component is concentrated and the primary treatment water a
And divided into As the solid-liquid separation means 2, a conventionally known means such as filtration including precipitation and membrane separation is selected. Of these, sedimentation is preferred because the equipment and maintenance costs are inexpensive and the operation requires little labor.

【００３７】一次汚泥ｘの一部は、適宜嫌気処理槽８に
返送して、以下の工程に付される汚泥量を調節すると共
に嫌気及び好気処理での有機物の分解及び微生物による
リン成分の摂取を十分に行うようにしてもよい。A part of the primary sludge x is appropriately returned to the anaerobic treatment tank 8 to adjust the amount of sludge to be subjected to the following steps, to decompose organic substances in the anaerobic and aerobic treatments, and to reduce the phosphorus component by microorganisms. Ingestion may be sufficient.

【００３８】その後、固液分離手段２から得られた一次
汚泥ｘは、さらに濃縮して高濃度とするための濃縮手段
７に付される。濃縮手段７によって高濃度の汚泥を得る
と、続く加熱処理以降の工程に要する装置の減容化やエ
ネルギーの低減を図ることができる。この濃縮手段７に
は、沈殿、膜分離を含めた濾過、遠心、浮上濃縮等が利
用可能である。実質的に汚泥を好気的状態に保つことが
でき、リン成分の再放出を防ぎつつ４％汚泥濃度以上の
十分な濃縮が実現されるので、濃縮手段７として浮上濃
縮を採用することが好ましい。浮上濃縮を実施する場合
の好ましい条件は、汚泥容量の約４倍量の循環水を用い
た循環系において、かかる循環水に対して約２〜３％の
空気を溶解させるというものである。濃縮手段７を経て
得られる、リン成分を多含しない分離水は前記一次処理
水ａと共に放流することができる。Thereafter, the primary sludge x obtained from the solid-liquid separation means 2 is subjected to a concentration means 7 for further concentration to a high concentration. When a high concentration of sludge is obtained by the concentration means 7, it is possible to reduce the volume of equipment and energy required for the steps after the subsequent heat treatment. For the concentration means 7, filtration including centrifugation, sedimentation, centrifugation, floating concentration and the like can be used. Sludge can be substantially kept in an aerobic state, and sufficient concentration of 4% or more sludge concentration can be realized while preventing re-release of the phosphorus component. Therefore, it is preferable to employ floating concentration as the concentration means 7. . A preferred condition for carrying out the flotation concentration is to dissolve about 2-3% of air in the circulating water in a circulating system using about 4 times the amount of circulating water of the sludge volume. Separated water not containing a phosphorus component obtained through the concentrating means 7 can be discharged together with the primary treated water a.

【００３９】次いで、得られた一次汚泥ｘを、汚泥に含
まれる微生物からリン成分を液相に放出させるために、
次なる加熱槽３において、ヒーター、スチーム発生装置
などの加熱手段１０を用いて６０〜９０℃で１０〜１２
０分間、好ましくは７０〜８０℃で１５〜１２０分間、
さらに好ましくは７０〜８０℃で２０〜６０分間の加熱
処理を行うことによって、リン成分を主にポリリン酸と
して微生物より放出させる。ポリリン酸としてリン成分
が放出されると、液相から沈澱としてリン成分を回収す
るためのリン凝集槽６での処理のために必要な金属塩な
どの凝集剤Ｂの使用量が、上述したように嫌気処理、オ
ゾン処理、アルカリ処理などにてリン酸として放出され
た場合に比較して格段に低減する。ポリリン酸の金属塩
は大きな顆粒状の沈澱塊を形成するので、その後の回収
処理が容易になるので好都合である。Next, in order to release the phosphorus component from the microorganisms contained in the sludge to the liquid phase,
In the next heating tank 3, 10 to 12 at 60 to 90 ° C. using a heating means 10 such as a heater or a steam generator.
0 minutes, preferably 70-80 ° C. for 15-120 minutes,
More preferably, the heat treatment is performed at 70 to 80 ° C. for 20 to 60 minutes to release the phosphorus component mainly from the microorganism as polyphosphoric acid. When the phosphorus component is released as polyphosphoric acid, the amount of the coagulant B such as a metal salt required for the treatment in the phosphorus coagulation tank 6 for recovering the phosphorus component as a precipitate from the liquid phase is reduced as described above. It is significantly reduced as compared with the case where it is released as phosphoric acid by anaerobic treatment, ozone treatment, alkali treatment and the like. The metal salt of polyphosphoric acid is advantageous because it forms a large granular precipitate, which facilitates the subsequent recovery process.

【００４０】この加熱槽３における処理の終了後、一次
汚泥ｘと加熱槽３から生じる処理液との熱交換が、熱交
換器４にて行なわれる。加熱槽３で放出させたポリリン
酸は、さらに引き続いて高温下に曝されるとリン酸等へ
と分解されてしまうので、熱交換により処理液の温度を
７０℃以下、好ましくは５０℃以下、さらに好ましくは
４０℃以下に調整する。このように熱交換によって液温
を調節すれば、熱の回収効率が良好となり、ヒートロス
が少なくなるので、ランニングコストを削減することが
できる。また、熱交換を実施することにより、加熱後の
処理液が冷却された後に次なる固液分離手段５に供され
ることになるため、固液分離手段５の耐熱性があまり要
求されないことになる。なお、熱交換を行わずに水冷、
通風による空冷等によって液温調整を場合に応じて実施
してもよい。After the completion of the treatment in the heating tank 3, heat exchange between the primary sludge x and the treatment liquid generated from the heating tank 3 is performed in the heat exchanger 4. The polyphosphoric acid released in the heating tank 3 is further decomposed into phosphoric acid or the like when exposed to a high temperature, so that the temperature of the treatment liquid is reduced to 70 ° C. or less, preferably 50 ° C. or less by heat exchange. More preferably, the temperature is adjusted to 40 ° C. or lower. If the liquid temperature is adjusted by heat exchange in this way, the efficiency of heat recovery is improved and the heat loss is reduced, so that the running cost can be reduced. Further, by performing the heat exchange, the treated liquid after heating is supplied to the next solid-liquid separation means 5 after being cooled, so that the heat resistance of the solid-liquid separation means 5 is not so required. Become. In addition, water cooling without heat exchange,
The liquid temperature may be adjusted as necessary by air cooling or the like by ventilation.

【００４１】液温が調整された処理液は、次いで固液分
離手段５によって比較的小容量のリン成分高含有処理水
（二次処理水）ｂと二次汚泥ｚとに分離する。前記のと
おり、固液分離手段５に高い耐熱性が要求されることは
ないので、繁用されている沈澱槽のほか、遠心分離器、
膜分離器、ベルトプレス、フィルタープレス等の脱水機
等を広く利用できる。特にベルトプレス型の脱水機の採
用が企図される場合、高温による濾布のシュリンク等の
不都合を回避でき、膜の寿命も延長されうる。The treated liquid whose liquid temperature has been adjusted is then separated by the solid-liquid separating means 5 into a relatively small volume of treated water (secondary treated water) b and a secondary sludge z. As described above, since high heat resistance is not required for the solid-liquid separation means 5, in addition to a commonly used sedimentation tank, a centrifuge,
A wide variety of dehydrators such as membrane separators, belt presses, and filter presses can be used. In particular, when the use of a belt press type dehydrator is intended, problems such as shrinkage of the filter cloth due to high temperature can be avoided, and the life of the membrane can be extended.

【００４２】こうして得られる二次処理水ｂは、従来の
廃水処理法にて生じる、リン成分を含む処理水よりも格
段にその容量が低減されているので、引き続き行なわれ
るリン成分回収を目的としたリン凝集工程のための設備
が、非常に小規模なもので充分になる。また、二次汚泥
ｚはリン成分をほとんど含んでいないので、埋立処分や
建設資材等への有効利用も容易にできるので好ましい。The secondary treated water b thus obtained has a much smaller volume than the treated water containing a phosphorus component, which is generated by the conventional wastewater treatment method, and is intended for the subsequent recovery of the phosphorus component. A very small facility for the phosphorus agglomeration step is sufficient. Further, the secondary sludge z contains almost no phosphorus component, so that it can be easily used for landfill disposal and construction materials, which is preferable.

【００４３】次に、二次処理水ｂはリン凝集工程に付さ
れる。すなわち、二次処理水ｂをリン凝集槽６に導入
し、２０〜７０℃、好ましくは２０〜５０℃、さらに好
ましくは３０〜４０℃、最も好ましくは３０℃にて凝集
剤Ｂを攪拌下に添加することによってリン成分を凝集さ
せ、液相から沈殿させる。Next, the secondary treatment water b is subjected to a phosphorus aggregation step. That is, the secondary treatment water b is introduced into the phosphorus coagulation tank 6, and the coagulant B is stirred at 20 to 70 ° C, preferably 20 to 50 ° C, more preferably 30 to 40 ° C, and most preferably 30 ° C. The addition causes the phosphorus component to aggregate and precipitate out of the liquid phase.

【００４４】凝集剤Ｂとしては汚泥の処理方法において
記載したと同様の、好ましくはカルシウム塩が用いられ
る。二次処理水ｂに含まれるリン成分は主としてポリリ
ン酸として得られているので、少量の凝集剤Ｂを用いて
も回収の容易な顆粒状の固形成分に凝集させることが可
能となる。上記温度条件でリン凝集工程を実施すれば、
ポリリン酸を効率よく、また凝集後に特段に遠心分離等
の操作を行わなくとも、自然沈降によって分離が容易な
顆粒形状として回収することができる。As the flocculant B, the same calcium salt as described in the method for treating sludge, preferably calcium salt is used. Since the phosphorus component contained in the secondary treatment water b is mainly obtained as polyphosphoric acid, even if a small amount of the coagulant B is used, it can be aggregated into a granular solid component that can be easily recovered. If the phosphorus aggregation step is performed under the above temperature conditions,
The polyphosphoric acid can be recovered in a granular form that can be easily separated by spontaneous sedimentation efficiently and without any special operation such as centrifugation after aggregation.

【００４５】凝集剤Ｂの添加量は、二次処理水ｂに含ま
れる全リン成分及びポリリン酸の量から遊離リン酸残基
数を割り出して、これに足るモル数の量だけ用いること
が最も好ましい。なお、リン凝集槽６での凝集反応に際
して固形成分としてのリン成分を回収するために、二次
処理水ｂのｐＨは、リン酸を回収する場合と異なり、５
〜１０、好ましくは６〜９とするとよい。かような温和
な条件下で回収することが可能となるので、塩基性物質
をあえて添加する必要もなく、リン酸として回収する場
合よりもコストを低く抑えることができ、また２次的な
塩基性廃水の発生も阻止することができる。The amount of coagulant B to be added is determined by calculating the number of free phosphoric acid residues from the total amount of phosphorus components and polyphosphoric acid contained in the secondary treatment water b, and using only the amount of moles sufficient for this. preferable. In addition, in order to collect the phosphorus component as a solid component during the coagulation reaction in the phosphorus coagulation tank 6, the pH of the secondary treatment water b is different from that in the case of recovering phosphoric acid.
10 to 10, preferably 6 to 9. Since it is possible to recover under such mild conditions, there is no need to add a basic substance and the cost can be kept lower than in the case of recovering as phosphoric acid. The generation of sexual wastewater can also be prevented.

【００４６】次いで固液分離手段９によって、リン成分
を実質的に含まない三次処理水ｃとリン成分ｐを得る。
固液分離手段９としては、例えば、沈殿、濾過（膜分離
を含む）または遠心等の手段を選択することができる
が、これらのうち、特別に高価な装置や手間を必要とし
ないことから、沈殿または濾過が好ましい。本発明の方
法によれば、上述のとおりリン成分は自然沈降による回
収が容易な形態で得られるので、沈殿槽における沈殿分
離を好適に採用することが可能である。Next, the tertiary treated water c substantially free of the phosphorus component and the phosphorus component p are obtained by the solid-liquid separation means 9.
As the solid-liquid separation means 9, for example, means such as precipitation, filtration (including membrane separation) or centrifugation can be selected, but among these, special expensive equipment and labor are not required. Precipitation or filtration is preferred. According to the method of the present invention, as described above, the phosphorus component is obtained in a form that can be easily recovered by spontaneous sedimentation, so that sedimentation separation in a sedimentation tank can be suitably employed.

【００４７】最終的に回収されるリン成分ｐは、汚泥か
ら分離濃縮されているだけでなくかなり純化されている
ので、肥料や、合成洗剤、洗浄剤、金属イオン封鎖剤、
食品添加剤の原料として、また、製紙、染色、写真技術
などに用いる試薬原料、リン化合物、薬剤製造のための
原料などに利用しやすい。The finally recovered phosphorus component p is not only separated and concentrated from the sludge, but also considerably purified, so that the fertilizer, the synthetic detergent, the detergent, the sequestering agent,
It can be easily used as a raw material for food additives, a reagent raw material used for papermaking, dyeing, photographic technology, etc., a phosphorus compound, a raw material for producing a drug, and the like.

【００４８】[0048]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明するが、本発明
の範囲はもとより、これら実施例によって限定的に解釈
されるべきものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but should not be construed as limiting the scope of the present invention or these examples.

【００４９】［実施例１］実験室内回分式嫌気好気活性
汚泥プロセスにて、１Ｌ容量の三角フラスコ中に、下水
処理場由来の活性汚泥５００ｍｌを入れ、次いで以下の
表１に示す組成を有する、リン成分を含有した有機性廃
水５００ｍｌを投入した。Example 1 In a laboratory batch anaerobic aerobic activated sludge process, 500 ml of activated sludge derived from a sewage treatment plant was placed in a 1 L Erlenmeyer flask, and then had the composition shown in Table 1 below. And 500 ml of organic wastewater containing a phosphorus component.

【００５０】[0050]

【表１】 [Table 1]

【００５１】この原廃水１Ｌに対して、嫌気処理を２０
℃、ｐＨ７にて滞留時間２時間にわたって行い、続いて
２０℃、曝気量２ｖｖｍ（エアレーションポンプを使
用）、ｐＨ７にて滞留時間５時間にわたり好気処理を実
施した。この処理の間、液体をスターラーで攪拌し続
け、液量は１Ｌに維持するようにした。An anaerobic treatment was applied to 1 L of this raw wastewater for 20 liters.
The aerobic treatment was carried out at 20 ° C. and an aeration amount of 2 vvm (using an aeration pump) at pH 7 and a residence time of 5 hours at pH 7 and a residence time of 2 hours. During this treatment, the liquid was continuously stirred with a stirrer so that the liquid volume was maintained at 1 L.

【００５２】好気処理終了後に、汚泥を１ｍｌずつエッ
ペンドルフチューブ２５本に分取し、それぞれ５本ずつ
を５０℃、６０℃、７０℃、８０℃及び９０℃に設定し
た恒温槽に静置した。２０分毎に１チューブずつサンプ
リングし、各試料を８，０００×ｇにて５分間遠心分離
してから、上清に含まれる全リン量、ポリリン酸量及び
リン酸量を以下の方法に従って定量した。 全リン量：過硫酸アンモニウム存在下に熱水分解（１２
１℃、３０分間）した後、下記方法によりリン酸として
定量 ポリリン酸量：１Ｎ塩酸の存在下に加熱分解（１００
℃、７分間）した後、下記方法によりリン酸として定量 リン酸量：ＪＩＳ Ｋ ０１０２によるモリブデン青（ア
スコルビン酸還元）吸光光度法に基づくリン酸イオン量
測定 次いで、これらの上清中のリン成分が凝集沈殿によって
分離できるか否かを調べるため、塩化カルシウム（Ｃａ
Ｃｌ₂）を最終濃度が５０ｍＭとなるように添加し、
８，０００×ｇにて５分間遠心分離することによって得
られる沈殿物の全リン量を上記全リン定量法により測定
した。After the completion of the aerobic treatment, 1 ml of the sludge was dispensed into 25 Eppendorf tubes, and each of the 5 sludges was allowed to stand in a thermostat set at 50 ° C., 60 ° C., 70 ° C., 80 ° C. and 90 ° C. . Sample one tube every 20 minutes, centrifuge each sample at 8,000 × g for 5 minutes, and determine the total amount of phosphorus, polyphosphate and phosphate in the supernatant according to the following method. did. Total phosphorus: Hydrothermal decomposition in the presence of ammonium persulfate (12
(1 ° C., 30 minutes), and then quantified as phosphoric acid by the following method. Polyphosphoric acid amount: Thermal decomposition (100) in the presence of 1N hydrochloric acid
After 7 minutes), it is quantified as phosphoric acid by the following method. Phosphoric acid amount: Phosphate ion amount measurement based on molybdenum blue (ascorbic acid reduction) absorption spectrophotometry according to JIS K 0102. Next, the phosphorus component in these supernatants To determine whether or not can be separated by coagulation sedimentation, calcium chloride (Ca
Cl ₂ ) to a final concentration of 50 mM,
The total phosphorus content of the precipitate obtained by centrifugation at 8,000 × g for 5 minutes was measured by the above total phosphorus determination method.

【００５３】こうして得られた結果を図２に示す。図２
において、（ａ）は５０℃、（ｂ）は６０℃、（ｃ）は
７０℃、（ｄ）は８０℃、（ｅ）は９０℃での加熱処理
による各定量値の経時変化を示し、（ｆ）には、上記加
熱処理前の活性汚泥中のリン組成（：リン酸、：ポ
リリン酸及び：その他のリン酸化合物量）を示す。FIG. 2 shows the results thus obtained. FIG.
(A) is 50 ° C., (b) is 60 ° C., (c) is 70 ° C., (d) is 80 ° C., (e) is a change with time of each quantitative value by heat treatment at 90 ° C., (F) shows the phosphorus composition (: phosphoric acid,: polyphosphoric acid and: the amount of other phosphoric acid compounds) in the activated sludge before the heat treatment.

【００５４】図２より、活性汚泥試料の加熱処理を５０
℃で行った場合、汚泥から放出されるリン成分の量はす
べて少なく、しかもポリリン酸よりもリン酸として放出
される量が多いことが判る（図２（ａ））。この温度で
は、汚泥中のポリリン酸顆粒は殆ど遊離して来ないよう
であった。処理温度７０℃では（図２（ｃ））、加熱開
始後１時間で活性汚泥中に存在していたポリリン酸量
（図２（ｆ）、）の約９０％が遊離、放出されてい
た。そしてこの時点では、ポリリン酸の約２０％に該当
する量が、リン酸にまで分解されている。加熱開始２時
間後に塩化カルシウムを添加して遠心分離を行うと、遊
離していた全リン量のほとんどが、沈殿物として回収で
きた。処理温度を９０℃とすると（図２（ｅ））、ポリ
リン酸の放出は急速に進行し、この条件下では約１０分
で終了してしまう。この時点でリン酸に分解していた量
は約１０％であった。ポリリン酸の放出が終了すると、
このポリリン酸は急速にリン酸へと分解され、加熱開始
２時間後には遊離したポリリン酸の約６０％がリン酸に
なっていた。この時点で塩化カルシウムによる凝集沈殿
を行っても、回収できるリン成分の量は放出された量の
約２０％程度に過ぎなかった。従って、本発明の方法を
９０℃の温度で実施する場合には、放出されたポリリン
酸を速やかに凝集沈殿に付すことが好ましいことが示さ
れる。As shown in FIG. 2, the heat treatment of the activated sludge sample
It can be seen that when performed at ℃, the amount of the phosphorus component released from the sludge is small, and the amount released as phosphoric acid is larger than that of polyphosphoric acid (FIG. 2 (a)). At this temperature, the polyphosphoric acid granules in the sludge appeared to be hardly liberated. At a treatment temperature of 70 ° C. (FIG. 2 (c)), about 90% of the amount of polyphosphoric acid (FIG. 2 (f)) present in the activated sludge was released and released one hour after the start of heating. At this point, about 20% of polyphosphoric acid has been decomposed into phosphoric acid. When calcium chloride was added 2 hours after the start of heating and centrifugation was performed, most of the total amount of released phosphorus could be recovered as a precipitate. When the treatment temperature is 90 ° C. (FIG. 2 (e)), the release of polyphosphoric acid proceeds rapidly, and it ends in about 10 minutes under these conditions. At this time, the amount decomposed into phosphoric acid was about 10%. When the release of polyphosphoric acid ends,
This polyphosphoric acid was rapidly decomposed into phosphoric acid, and about 60% of the released polyphosphoric acid was phosphoric acid 2 hours after the start of heating. At this time, even if flocculation and precipitation were performed with calcium chloride, the amount of the phosphorus component that could be recovered was only about 20% of the released amount. Therefore, when the method of the present invention is carried out at a temperature of 90 ° C., it is indicated that it is preferable that the released polyphosphoric acid be subjected to flocculation and precipitation quickly.

【００５５】［実施例２］加熱処理によって放出させた
ポリリン酸の熱安定性について検討した。Example 2 The thermal stability of polyphosphoric acid released by heat treatment was examined.

【００５６】先ず、実施例１に記載の汚泥を１ｍｌずつ
エッペンドルフチューブ１６本に分取し、７０℃、１２
０分間の加熱処理を行って汚泥から液相にリンを放出さ
せた。加熱後の処理液のｐＨは約７．０であった。チュ
ーブを４本ずつの４群に分け、３０、５０、７０及び９
０℃に設定した恒温槽に４本ずつを入れて静置下に加熱
した。それぞれ１５、３０、６０及び１２０分後に各群
１本ずつを取り出し、８，０００ ｘ ｇにて５分間遠心
分離して各上清中に含まれるポリリン酸及びリン酸量
と、７０℃で１２０分間加熱を行った直後の汚泥の上清
中のそれらの数値を、実施例１に記載したと同様の方法
で測定した。First, 1 ml of the sludge described in Example 1 was dispensed into 16 Eppendorf tubes at 70.degree.
Heat treatment was performed for 0 minutes to release phosphorus from the sludge into the liquid phase. The pH of the treatment liquid after heating was about 7.0. Divide the tubes into four groups of four, 30, 50, 70 and 9
Four of each were put in a thermostat set at 0 ° C. and heated while standing. After 15, 30, 60 and 120 minutes, one of each group was taken out, centrifuged at 8,000 × g for 5 minutes, and the amount of polyphosphoric acid and phosphoric acid contained in each supernatant was measured at 70 ° C. for 120 minutes. These values in the sludge supernatant immediately after heating for one minute were measured in the same manner as described in Example 1.

【００５７】その結果を図３に示す。図３（ａ）には、
各温度でのポリリン酸量の経時変化が、図３（ｂ）には
リン酸量の推移が表されている。この図から、熱処理温
度７０〜９０℃で顕著にリン酸量が増大することが示さ
れ、ポリリン酸からリン酸への分解が疑われた。実際ポ
リリン酸量は特に９０℃にて顕著な低下傾向を示してい
た。７０℃ではリン酸量の増大に見合う程にはポリリン
酸量が減衰していないが、これは汚泥から引き続きポリ
リン酸が液相に放出されているためと推察された。FIG. 3 shows the result. In FIG. 3A,
FIG. 3 (b) shows the change over time in the amount of polyphosphoric acid at each temperature. From this figure, it is shown that the amount of phosphoric acid increases remarkably at a heat treatment temperature of 70 to 90 ° C., and decomposition of polyphosphoric acid into phosphoric acid was suspected. In fact, the amount of polyphosphoric acid showed a remarkable decreasing tendency especially at 90 ° C. At 70 ° C., the amount of polyphosphoric acid was not attenuated to the extent that the amount of phosphoric acid increased, which was presumed to be because polyphosphoric acid was continuously released from the sludge into the liquid phase.

【００５８】［実施例３］加熱処理によって放出させた
ポリリン酸の熱安定性について、ポリリン酸を放出する
汚泥を含まない処理液でさらに検討した。Example 3 The thermal stability of the polyphosphoric acid released by the heat treatment was further examined with a treatment liquid containing no sludge releasing polyphosphoric acid.

【００５９】先ず、実施例２に記載したと同様に、汚泥
を１ｍｌずつエッペンドルフチューブ２４本に分取し、
７０℃、１２０分間の加熱処理を行って汚泥から液相に
リンを放出させた。加熱後の処理液のｐＨは約７．０で
あった。次いで、各チューブを８，０００ ｘ ｇにて５
分間遠心分離して上清をやはりエッペンドルフチューブ
に取り、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０及
び９０℃に設定した恒温槽にそれぞれ３本ずつ入れて、
静置下に各温度における加熱を行った。１時間、２時間
及び３時間後に各恒温槽から１本ずつを取り出し、各上
清中に含まれるポリリン酸量と、７０℃で１２０分間加
熱を行った直後の汚泥の上清中のポリリン酸量を、実施
例１に記載したと同様の方法で測定した。First, in the same manner as described in Example 2, 1 ml of the sludge was dispensed into 24 Eppendorf tubes.
Heat treatment was performed at 70 ° C. for 120 minutes to release phosphorus from the sludge to the liquid phase. The pH of the treatment liquid after heating was about 7.0. Each tube was then dried at 8,000 xg for 5
After centrifugation for 3 minutes, the supernatant was again taken into an Eppendorf tube, and three of each were placed in a thermostat set at 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90 ° C.
Heating at each temperature was performed while standing still. One hour, two hours, and three hours later, one bottle was taken out from each thermostat, the amount of polyphosphoric acid contained in each supernatant, and the amount of polyphosphoric acid in the supernatant of sludge immediately after heating at 70 ° C. for 120 minutes. The amount was measured in the same manner as described in Example 1.

【００６０】その結果を図４に示す。この図から、熱処
理温度７０〜９０℃、特に８０〜９０℃では顕著にポリ
リン酸量が低下し、ポリリン酸が分解していることが明
らかになった。FIG. 4 shows the results. From this figure, it became clear that the amount of polyphosphoric acid was remarkably reduced at a heat treatment temperature of 70 to 90 ° C, particularly 80 to 90 ° C, and polyphosphoric acid was decomposed.

【００６１】以上、実施例２及び３の結果より、加熱処
理によって放出したポリリン酸を安定化させるために
は、加熱処理後速やかに７０℃以下、好ましくは５０℃
以下、さらに好ましくは４０℃以下に冷却して液温を調
整することが望ましいことが示唆された。汚泥及び／ま
たは有機性廃水の処理においては、液温をこのような数
値範囲に調整するために、通常室温に平衡化している加
熱処理前の汚泥と熱交換を行うことが望ましいといえ
る。As described above, from the results of Examples 2 and 3, in order to stabilize the polyphosphoric acid released by the heat treatment, immediately after the heat treatment, 70 ° C. or less, preferably 50 ° C.
Hereinafter, it was suggested that it is more preferable to adjust the liquid temperature by cooling to 40 ° C. or less. In the treatment of sludge and / or organic wastewater, in order to adjust the liquid temperature to such a numerical range, it can be said that it is desirable to perform heat exchange with sludge before the heat treatment which is usually equilibrated to room temperature.

【００６２】［実施例４］リン成分を凝集させて固形成
分として回収する際のリンの回収率に及ぼす反応温度の
影響について検討した。Example 4 The effect of the reaction temperature on the phosphorus recovery when the phosphorus component was aggregated and recovered as a solid component was examined.

【００６３】先ず、実施例１に記載の汚泥を１ｍｌずつ
エッペンドルフチューブ１５本に分取して５本ずつ３群
に分け、７０℃にて９０、１２０及び１５０分間の加熱
処理を行って汚泥から液相にリンを放出させた。各チュ
ーブを８，０００ ｘ ｇにて５分間遠心分離し、上清
（ｐＨ＝約７．０）をやはりエッペンドルフチューブ１
５本に分取した。各上清に、塩化カルシウムをカルシウ
ムとしての最終濃度が５０ｍＭとなるように添加、撹拌
した後、各群１本ずつを０、２０、３０、４０及び５０
℃に設定した恒温槽に入れて静置下に加熱した。６０分
後にすべてのチューブを取り出し、８，０００ ｘ ｇに
て５分間遠心分離して上清を除き、沈殿物を１ｍｌの純
水に懸濁させて、その懸濁液中のポリリン酸量、リン酸
量及びカルシウム量を定量した。７０℃で各時間加熱処
理を行った直後の汚泥の上清中のポリリン酸量及びリン
酸量も併せて定量した。ポリリン酸量及びリン酸量は実
施例１に記載したと同様の方法で測定し、カルシウム量
はキレート発色法（オルトクレゾールフタレインコンプ
レクソン（ＯＣＰＣ）法）によって定量した。First, 1 ml of the sludge described in Example 1 was dispensed into 15 Eppendorf tubes, divided into three groups of 5 tubes, and subjected to heat treatment at 70 ° C. for 90, 120 and 150 minutes to remove sludge. Phosphorus was released into the liquid phase. Each tube was centrifuged at 8,000 × g for 5 minutes, and the supernatant (pH = about 7.0) was again centrifuged in an Eppendorf tube 1
It was sorted into five pieces. Calcium chloride was added to each supernatant so that the final concentration as calcium was 50 mM, and the mixture was stirred, and one of each group was added to each of 0, 20, 30, 40 and 50.
The sample was placed in a thermostat set at a temperature of ° C. and heated while standing. After 60 minutes, all tubes were taken out, centrifuged at 8,000 × g for 5 minutes to remove the supernatant, the precipitate was suspended in 1 ml of pure water, and the amount of polyphosphoric acid in the suspension was determined. The amounts of phosphoric acid and calcium were quantified. The amounts of polyphosphoric acid and phosphoric acid in the supernatant of the sludge immediately after the heat treatment at 70 ° C. for each hour were also determined. The amounts of polyphosphoric acid and phosphoric acid were measured in the same manner as described in Example 1, and the amount of calcium was quantified by a chelate coloring method (orthocresolphthalein complexone (OCPC) method).

【００６４】その結果を図５に示す。この結果から、リ
ン凝集時の反応温度０〜３０℃にかけてポリリン酸の回
収率は高くなるが、それ以上は反応温度を高めても回収
率は向上しないことがわかる。従って、凝集沈殿時の反
応温度としては、２０〜５０℃、好ましくは３０〜４０
℃とすることが望ましいといえる。通常液体から固体物
質を析出・凝集させるには、液体をより低温下に維持し
て固体の溶解度を低下させておく方が、回収率が高くな
ると考えられるが、本実施例により、ポリリン酸を多含
するリン成分の回収においては、逆に０℃よりも２０℃
以上でより良好な回収率が得られることが明らかになっ
た。実際には、リン凝集工程に至る処理水の温度は３０
℃前後になることが予想されるので、外部から特段に加
温する必要はないと考えられる。FIG. 5 shows the result. From these results, it can be seen that the recovery rate of polyphosphoric acid increases at a reaction temperature of 0 to 30 ° C. at the time of coagulation of phosphorus, but the recovery rate does not improve even higher than that. Therefore, the reaction temperature at the time of coagulation precipitation is 20 to 50 ° C, preferably 30 to 40 ° C.
It can be said that it is desirable to set the temperature to ° C. In general, in order to precipitate and agglomerate a solid substance from a liquid, it is considered that maintaining the liquid at a lower temperature and lowering the solubility of the solid will increase the recovery rate. On the other hand, in the recovery of the phosphorus component containing a large amount, 20 ° C.
As described above, it was revealed that a better recovery rate can be obtained. In practice, the temperature of the treated water leading to the phosphorus coagulation step is 30
Since it is expected that the temperature will be around ℃, it is considered that there is no need to specifically heat from the outside.

【００６５】［実施例５］リン成分を凝集させて固形成
分として回収する際のリンの回収率に及ぼす反応温度の
影響についてさらに検討した。Example 5 The effect of the reaction temperature on the phosphorus recovery when the phosphorus component was aggregated and recovered as a solid component was further studied.

【００６６】先ず、実施例１に記載の汚泥を１ｍｌずつ
エッペンドルフチューブ３０本に分取して、７０℃にて
１２０分間の加熱処理を行って汚泥から液相にリンを放
出させた。各チューブを８，０００ ｘ ｇにて５分間遠
心分離し、上清（ｐＨ＝約７．０）を試験管２本に１０
ｍｌずつ分取した。そして、塩化カルシウムをカルシウ
ムとしての最終濃度が５０ｍＭとなるように添加、撹拌
した後、０及び３０℃に設定した恒温槽に１本ずつ入れ
て静置下に保持した。１０、３０及び１２０分後に試験
管を取り出して、目視による凝集物の形状の観察を行っ
た。First, 1 ml of the sludge described in Example 1 was dispensed into 30 Eppendorf tubes and heated at 70 ° C. for 120 minutes to release phosphorus from the sludge into the liquid phase. Each tube was centrifuged at 8,000 × g for 5 minutes, and the supernatant (pH = about 7.0) was added to two test tubes.
Aliquots were collected by ml. Then, calcium chloride was added so as to have a final concentration of 50 mM as calcium, and the mixture was stirred and then placed one by one in a thermostat set at 0 and 30 ° C., and kept still. The test tube was taken out after 10, 30 and 120 minutes, and the shape of the aggregate was visually observed.

【００６７】各試験管での凝集物の発生状態を、図６に
示す。図６より明らかなとおり、反応温度３０℃では経
過時間１０分後から凝集物が形成されて沈殿し、試験管
底部に重力沈降していた。この凝集物は経時的により強
固な凝集塊を形成していくことがわかった。一方反応温
度０℃においては、１２０分経過後にも目視可能な凝集
物の形成は認められなかった。そして、０℃でカルシウ
ムを用いた凝集反応を行った場合には、遠心分離を行わ
ない限りリン成分を回収することはできなかった。FIG. 6 shows the state of generation of aggregates in each test tube. As is clear from FIG. 6, at a reaction temperature of 30 ° C., an aggregate was formed and precipitated after an elapsed time of 10 minutes, and gravity settled at the bottom of the test tube. It was found that this aggregate formed a stronger aggregate over time. On the other hand, at a reaction temperature of 0 ° C., visible aggregate formation was not observed even after 120 minutes. When the agglutination reaction using calcium was performed at 0 ° C., the phosphorus component could not be recovered unless centrifugation was performed.

【００６８】［実施例６］リン成分を凝集させて固形成
分として回収する方法が、リンの回収率に及ぼす影響に
ついて検討した。Example 6 The effect of the method of aggregating the phosphorus component and recovering it as a solid component on the phosphorus recovery rate was examined.

【００６９】実施例５と同様の方法で、汚泥から液相に
リン放出させてその上清を得、試験管中で３０℃にて塩
化カルシウムを添加して同温度にて静置して、添加直後
から１５、３０、６０、１２０、１８０、２４０分後の
上清中の全リン量を定量した。同時に、各時間経過後、
８，０００ ｘ ｇにて５分間遠心分離して得られる上清
に含まれる全リン量を定量した。In the same manner as in Example 5, phosphorus was released from the sludge into the liquid phase to obtain the supernatant, calcium chloride was added at 30 ° C. in a test tube, and the mixture was allowed to stand at the same temperature. The total amount of phosphorus in the supernatant was quantified at 15, 30, 60, 120, 180, and 240 minutes after the addition. At the same time, after each time,
The total amount of phosphorus contained in the supernatant obtained by centrifugation at 8,000 × g for 5 minutes was quantified.

【００７０】こうして求められる自然沈降により回収可
能な全リン量と、遠心分離によって回収可能な全リン量
を、図７に示す。図７から、３０℃で凝集反応を行え
ば、自然沈降によっても６０分程度放置するだけで遠心
分離と遜色のない回収率を達成することが可能となるこ
とが示唆された。従って、実施例５の結果と考え併せ
て、２０〜７０℃、好ましくは２０〜５０℃程度、より
好ましくは３０〜４０℃、最も好ましくは３０℃にてリ
ン凝集工程を実施することにより、リン凝集槽だけでも
沈降物としてリン成分を容易に回収することができ、凝
集工程終了後に遠心分離等の固液分離装置を省略できる
可能性が示唆された。これにより有機性廃水処理のシス
テムが簡素化され、設備費、ランニングコストの低減に
つながると考えられる。FIG. 7 shows the total phosphorus amount recoverable by natural sedimentation and the total phosphorus amount recoverable by centrifugation. FIG. 7 suggests that if the agglutination reaction is performed at 30 ° C., it is possible to achieve a recovery rate comparable to that of centrifugal separation by only allowing to stand for about 60 minutes even by spontaneous sedimentation. Therefore, in consideration of the results of Example 5, by performing the phosphorus aggregation step at 20 to 70 ° C, preferably about 20 to 50 ° C, more preferably 30 to 40 ° C, and most preferably 30 ° C, It was suggested that the phosphorus component could be easily recovered as a sediment only by the coagulation tank alone, and that the solid-liquid separation device such as centrifugation could be omitted after the coagulation step. It is thought that this simplifies the organic wastewater treatment system and leads to a reduction in equipment costs and running costs.

【００７１】[0071]

【発明の効果】本発明によって、有機性廃水中に含まれ
るリン成分を、短時間で分離回収でき、リンの再利用を
容易にすることができるという効果が奏される。この
際、リン成分がポリリン酸として濃縮されているので、
必要とされる凝集剤の量は、従来知られている方法より
も極めて少量で十分である。According to the present invention, the phosphorus component contained in the organic wastewater can be separated and recovered in a short time, and the effect of reusing the phosphorus can be facilitated. At this time, since the phosphorus component is concentrated as polyphosphoric acid,
The amount of flocculant required is much smaller than in the previously known methods.

【００７２】本発明の方法は、特に試薬や高価な設備を
要さずリン成分を高率で回収でき、システムの簡素化が
可能となるうえ、エネルギーの有効利用も行えるので、
低コストでの処理が実現されるという点で有利なもので
ある。According to the method of the present invention, the phosphorus component can be recovered at a high rate without requiring any reagents or expensive equipment, and the system can be simplified, and energy can be effectively used.
This is advantageous in that processing at low cost is realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の有機性廃水の処理方法の一実施態様の
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a method for treating organic wastewater of the present invention.

【図２】活性汚泥を５０〜９０℃の範囲の温度で処理し
た場合の、種々のリン成分の放出量の経時的変化を示す
グラフである。FIG. 2 is a graph showing the change over time of the release amount of various phosphorus components when activated sludge is treated at a temperature in the range of 50 to 90 ° C.

【図３】活性汚泥を加熱処理した後、種々の温度下に放
置した際のポリリン酸の安定性を経時的に示すグラフで
ある。（ａ）には、各温度でのポリリン酸量の経時変化
を、（ｂ）にはリン酸量の推移を表す。FIG. 3 is a graph showing the stability of polyphosphoric acid when heat-treated activated sludge is left at various temperatures over time. (A) shows changes over time in the amount of polyphosphoric acid at each temperature, and (b) shows changes in the amount of phosphoric acid.

【図４】活性汚泥を加熱処理して固液分離した後、種々
の温度下に上清を放置した際のポリリン酸の分解を経時
的に示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the degradation of polyphosphoric acid over time when the activated sludge is subjected to a heat treatment to be subjected to solid-liquid separation and then left at various temperatures.

【図５】リン成分を凝集させて回収する際のリンの回収
に及ぼす反応温度の影響を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the effect of reaction temperature on phosphorus recovery when the phosphorus component is aggregated and recovered.

【図６】０℃及び３０℃にてリン凝集反応を行った場合
の凝集物の形成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the formation of aggregates when a phosphorus agglutination reaction is performed at 0 ° C. and 30 ° C.

【図７】３０℃にてリン凝集反応を行った場合の、自然
沈降と遠心分離によるリン成分の回収を示すグラフであ
る。FIG. 7 is a graph showing recovery of phosphorus components by spontaneous sedimentation and centrifugation when a phosphorus agglutination reaction is performed at 30 ° C.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…曝気処理槽 ２，５，９…固液分離手段 ３…加熱槽 ４…熱交換器 ６…リン凝集槽 ７…濃縮手段 ８…嫌気処理槽 １０…加熱手段 １２…曝気手段 １３…散気手段 Ａ…原廃水 Ｂ…凝集剤 ａ…一次処理水 ｂ…二次処理水 ｃ…三次処理水 ｘ…一次汚泥 ｚ…二次汚泥 ｐ…リン成分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Aeration treatment tank 2, 5, 9 ... Solid-liquid separation means 3 ... Heating tank 4 ... Heat exchanger 6 ... Phosphorus coagulation tank 7 ... Concentration means 8 ... Anaerobic treatment tank 10 ... Heating means 12 ... Aeration means 13 ... Aeration Means A: Raw waste water B: Coagulant a: Primary treated water b: Secondary treated water c: Tertiary treated water x: Primary sludge z: Secondary sludge p: Phosphorus component

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 11/12 Ｃ０２Ｆ 11/12 Ａ 11/14 11/14 Ａ 11/18 11/18 (72)発明者 加藤 純一 広島県福山市南蔵王２−24−16 ニューエ ルディム増成104 (72)発明者 水上 俊一 兵庫県明石市朝霧山手町24−７ (72)発明者 加治 正廣 兵庫県神戸市西区井吹台東町１−16−10 (72)発明者 桂 健治 兵庫県神戸市西区井吹台西町１−５−３− 408 Ｆターム(参考） 4D028 AA08 AB03 AC09 BB07 BE02 4D038 AA10 AB15 AB43 BA04 BB01 BB03 BB04 BB17 BB18 BB19 4D040 BB33 4D059 AA04 AA19 BE16 BE31 BE38 BE41 BE42 BE55 BF02 CA28 CC07 DA04 DA05 DA07 DA08 DA09 DA16 DA17 DA24 DA46 EA05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C02F 11/12 C02F 11/12 A 11/14 11/14 A 11/18 11/18 (72) Inventor Junichi Kato 2-24-16 Minamizao Minamizao, Fukuyama City, Hiroshima Prefecture 104 (72) Inventor Shunichi Mizukami 24-7 Asagiri Yamatemachi, Akashi City, Hyogo Prefecture (72) Inventor Masahiro Kaji 1 Ibukidai Higashicho, Nishi-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture −16−10 (72) Inventor Kenji Katsura 1-5-3-408 Ibukidai Nishimachi, Nishi-ku, Kobe-shi, Hyogo F-term (reference) 4D028 AA08 AB03 AC09 BB07 BE02 4D038 AA10 AB15 AB43 BA04 BB01 BB03 BB04 BB17 BB18 BB19 4D040 BB33 4D059 AA04 AA19 BE16 BE31 BE38 BE41 BE42 BE55 BF02 CA28 CC07 DA04 DA05 DA07 DA08 DA09 DA16 DA17 DA24 DA46 EA05

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 汚泥を処理する方法において、以下の工
程すなわち、 被処理汚泥を、リン成分を液相に放出させるために６０
〜９０℃で１０〜１２０分間加熱処理を行う加熱工程、 リン放出後の処理液の液温を７０℃以下に調整する液温
調整工程、 液温調整後の処理液を、処理水と汚泥とに分離する固液
分離工程、及び固液分離後に、処理水中のリンを反応温
度２０〜７０℃で凝集剤の添加によって液相から沈殿さ
せるリン凝集工程を含むことを特徴とする汚泥の処理方
法。In the method for treating sludge, the following steps are performed: the sludge to be treated is converted to a liquid phase to release a phosphorus component.
A heating step of performing a heat treatment at a temperature of up to 90 ° C. for 10 to 120 minutes; a liquid temperature adjusting step of adjusting the liquid temperature of the processing liquid after releasing phosphorus to 70 ° C. or lower; A solid-liquid separation step of separating sludge, and a phosphorus flocculation step of, after the solid-liquid separation, precipitating phosphorus in the treated water from a liquid phase by adding a flocculant at a reaction temperature of 20 to 70 ° C. . 【請求項２】 前記液温調整工程において、リン放出後
の処理液の液温が５０℃以下に調整される請求項１記載
の汚泥の処理方法。2. The method for treating sludge according to claim 1, wherein in the liquid temperature adjusting step, the liquid temperature of the processing liquid after releasing phosphorus is adjusted to 50 ° C. or less. 【請求項３】 前記リン凝集工程における反応温度が２
０〜５０℃である請求項１または２に記載の汚泥の処理
方法。3. The reaction temperature in the phosphorus aggregation step is 2
The method for treating sludge according to claim 1, wherein the temperature is 0 to 50 ° C. 4. 【請求項４】 液温調整工程が、被処理汚泥とリン放出
後の処理液との熱交換によって行われる請求項１乃至３
のいずれかに記載の汚泥の処理方法。4. The liquid temperature adjusting step is performed by heat exchange between the sludge to be treated and the treatment liquid after releasing phosphorus.
The method for treating sludge according to any one of the above. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の汚泥
の処理方法における各工程を含むことを特徴とする有機
性廃水の処理方法。5. A method for treating organic wastewater, comprising the steps of the method for treating sludge according to claim 1. Description: 【請求項６】 有機性廃水の処理方法において、以下の
工程すなわち、（１）廃水が好気的処理に付される曝気
処理工程、（２）曝気処理後の廃水が一次処理水と一次
汚泥とに分離される固液分離工程、（３）一次汚泥を、
リン成分を液相に放出させるために６０〜９０℃で１０
〜１２０分間加熱処理を行う加熱工程、（４）一次汚泥
とリン放出後の処理液との熱交換を行い、処理液の温度
を７０℃以下に調整する熱交換工程、（５）熱交換後の
処理液を、二次処理水と二次汚泥とに分離する第二固液
分離工程、及び（６）固液分離後に、二次処理水中のリ
ンを反応温度２０〜７０℃で凝集剤の添加によって液相
から沈殿させるリン凝集工程を含むことを特徴とする有
機性廃水の処理方法。6. A method for treating organic wastewater, comprising the following steps: (1) an aeration treatment step in which wastewater is subjected to aerobic treatment; and (2) a wastewater after aeration treatment is treated as primary treated water and primary sludge. (3) primary sludge,
10 to 60 ° C to 90 ° C to release the phosphorus component into the liquid phase
(4) a heat exchange step of performing heat exchange between the primary sludge and the treatment liquid after releasing phosphorus to adjust the temperature of the treatment liquid to 70 ° C. or less, (5) after the heat exchange A second solid-liquid separation step of separating the treated liquid into secondary treated water and secondary sludge, and (6) after solid-liquid separation, reacting the phosphorus in the secondary treated water with a coagulant at a reaction temperature of 20 to 70 ° C. A method for treating organic wastewater, comprising a phosphorus coagulation step of precipitating from a liquid phase by addition. 【請求項７】 前記熱交換工程（４）において、リン放
出後の処理液の液温が５０℃以下に調整される請求項６
記載の有機性廃水の処理方法。7. The heat exchange step (4), wherein the temperature of the treatment liquid after the release of phosphorus is adjusted to 50 ° C. or less.
A method for treating organic wastewater as described in the above. 【請求項８】 前記リン凝集工程（６）における反応温
度が２０〜５０℃である請求項６または７に記載の有機
性廃水の処理方法。8. The method for treating organic wastewater according to claim 6, wherein the reaction temperature in the phosphorus aggregation step (6) is 20 to 50 ° C. 【請求項９】 前記固液分離工程（２）の実施後に、分
離された一次汚泥が濃縮される濃縮工程（７）をさらに
含む請求項６乃至８のいずれかに記載の有機性廃水の処
理方法。9. The treatment of organic wastewater according to claim 6, further comprising, after the solid-liquid separation step (2), a concentration step (7) in which the separated primary sludge is concentrated. Method. 【請求項１０】 前記曝気処理工程（１）の前に、嫌気
処理工程（８）をさらに含む請求項６乃至９のいずれか
に記載の処理方法。10. The processing method according to claim 6, further comprising an anaerobic treatment step (8) before the aeration treatment step (1). 【請求項１１】 有機性廃水処理装置であって、曝気処
理槽、固液分離手段、加熱槽、熱交換手段、第二固液分
離手段及びリン凝集槽、ならびにそれらを連結する経路
を含み、請求項６乃至１０のいずれかに記載の有機性廃
水の処理方法を実施するための装置。11. An organic wastewater treatment apparatus, comprising: an aeration treatment tank, a solid-liquid separation means, a heating tank, a heat exchange means, a second solid-liquid separation means and a phosphorus agglomeration tank, and a path connecting them; An apparatus for carrying out the method for treating organic wastewater according to claim 6.