JP2002320992A - 有機性廃水の処理方法及び装置 - Google Patents
有機性廃水の処理方法及び装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 活性汚泥法の好気槽の前に嫌気槽を設ける必
要がなく、更に汚泥からのリンを液側へ放出するための
リン放出槽を設けることなく、リンを活性汚泥から効果
的に回収し、余剰汚泥減容化とリン回収を両立できる方
法を提供する。 【解決手段】 有機性廃水を微生物によって浄化する生
物処理部及び固液分離部より構成する活性汚泥処理方法
において、生物処理部で好気性生物処理を行い、前記固
液分離部で分離される活性汚泥の一部を汚泥可溶化工程
に供給し、前記汚泥可溶化工程の可溶化汚泥にカルシウ
ム又はマグネシウムを添加してリン回収槽に供給し、ヒ
ドロキシアパタイト又はリン酸マグネシウムアンモニウ
ムを析出回収し、リンが回収された活性汚泥を前記生物
処理部に返送する。前記可溶化汚泥を固液分離し、分離
液をリン回収槽に供給することが好ましい。
要がなく、更に汚泥からのリンを液側へ放出するための
リン放出槽を設けることなく、リンを活性汚泥から効果
的に回収し、余剰汚泥減容化とリン回収を両立できる方
法を提供する。 【解決手段】 有機性廃水を微生物によって浄化する生
物処理部及び固液分離部より構成する活性汚泥処理方法
において、生物処理部で好気性生物処理を行い、前記固
液分離部で分離される活性汚泥の一部を汚泥可溶化工程
に供給し、前記汚泥可溶化工程の可溶化汚泥にカルシウ
ム又はマグネシウムを添加してリン回収槽に供給し、ヒ
ドロキシアパタイト又はリン酸マグネシウムアンモニウ
ムを析出回収し、リンが回収された活性汚泥を前記生物
処理部に返送する。前記可溶化汚泥を固液分離し、分離
液をリン回収槽に供給することが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機性廃水の処理
に関するもので、活性汚泥法における余剰汚泥の減容化
とリン除去、リン資源回収を可能にしたものであり、特
に、下水、有機性食品廃水などの有機性廃水の処理方法
及び装置に関する。
に関するもので、活性汚泥法における余剰汚泥の減容化
とリン除去、リン資源回収を可能にしたものであり、特
に、下水、有機性食品廃水などの有機性廃水の処理方法
及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、生物学的脱リン法としては、嫌気
・好気法がある。この方法の特徴としては、活性汚泥中
のリン含率を高くすることができ、余剰汚泥として排出
すれば、処理水のリン濃度を低くすることが可能であ
る。しかし、余剰汚泥の処理処分法としては、濃縮、脱
水、焼却等の工程を経て系外に排出しなければならない
ため、その費用がかなり莫大なものであり、全体のラン
ニングコストの増大を招く。更に、汚泥脱水処理におい
ても、適切な薬注率等の管理に伴うメンテナンスの煩雑
さも残る。
・好気法がある。この方法の特徴としては、活性汚泥中
のリン含率を高くすることができ、余剰汚泥として排出
すれば、処理水のリン濃度を低くすることが可能であ
る。しかし、余剰汚泥の処理処分法としては、濃縮、脱
水、焼却等の工程を経て系外に排出しなければならない
ため、その費用がかなり莫大なものであり、全体のラン
ニングコストの増大を招く。更に、汚泥脱水処理におい
ても、適切な薬注率等の管理に伴うメンテナンスの煩雑
さも残る。
【０００３】最近では、活性汚泥処理と組み合わせた汚
泥減容化処理として、余剰汚泥量以上の汚泥を沈殿池ま
たは生物反応曝気槽から引き抜き、オゾンを注入する別
個のオゾン反応槽に導入し、オゾン処理を受けた汚泥を
再び生物反応曝気槽へ返送することにより、曝気槽でオ
ゾン処理汚泥の一部が生物処理によって分解することに
より汚泥を減容化することができる方法が知られてい
る。しかし、汚泥減容化処理では、余剰汚泥量の発生が
少なくなるか、或いはなくなる一方で、菌体増殖に伴う
リンの蓄積がなくなるため、リンが汚泥などでに伴われ
て外部に出るルートがなくなるので、リンがすべて処理
水の方へ行くことになり、その結果処理水のリン濃度が
原水とほぼ同程度であり、生物処理によるリン除去が不
可能であった。
泥減容化処理として、余剰汚泥量以上の汚泥を沈殿池ま
たは生物反応曝気槽から引き抜き、オゾンを注入する別
個のオゾン反応槽に導入し、オゾン処理を受けた汚泥を
再び生物反応曝気槽へ返送することにより、曝気槽でオ
ゾン処理汚泥の一部が生物処理によって分解することに
より汚泥を減容化することができる方法が知られてい
る。しかし、汚泥減容化処理では、余剰汚泥量の発生が
少なくなるか、或いはなくなる一方で、菌体増殖に伴う
リンの蓄積がなくなるため、リンが汚泥などでに伴われ
て外部に出るルートがなくなるので、リンがすべて処理
水の方へ行くことになり、その結果処理水のリン濃度が
原水とほぼ同程度であり、生物処理によるリン除去が不
可能であった。
【０００４】また、汚泥減容化とリンの除去を同時に行
う処理法として、図４に示す「嫌気好気法による生物脱
リン装置において、沈殿汚泥の一部が導入される汚泥可
溶化手段と、可溶化された汚泥の一部を嫌気槽に返送す
る手段と、可溶化汚泥の他の一部が導入されるリン放出
槽と、該リン放出槽の流出液が導入されるＭＡＰ反応塔
からなる生物脱リン装置」が提案されている。
う処理法として、図４に示す「嫌気好気法による生物脱
リン装置において、沈殿汚泥の一部が導入される汚泥可
溶化手段と、可溶化された汚泥の一部を嫌気槽に返送す
る手段と、可溶化汚泥の他の一部が導入されるリン放出
槽と、該リン放出槽の流出液が導入されるＭＡＰ反応塔
からなる生物脱リン装置」が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示すような、嫌気好気活性汚泥法と、オゾンによる汚泥
可溶化手段と、リン放出槽、ＭＡＰ反応塔を組み合わせ
た生物脱リン装置では、活性汚泥法の好気部の前段に嫌
気部を設け、かつ、新たに嫌気条件下で活性汚泥からリ
ンを放出させる為のリン放出槽を設ける必要があり、プ
ロセスが複雑化し、装置設備費、設置面積の増大を招く
という問題点があった。本発明は、上記の課題に鑑みて
なされたもので、活性汚泥法の（好気槽の前に嫌気槽を
設ける必要がなく）、更に汚泥からのリンを液側へ放出
するためのリン放出槽を設けることなく、リンを活性汚
泥から効果的に回収し、余剰汚泥減容化とリン回収を両
立できる新規方法及び装置を提供することを課題とす
る。
示すような、嫌気好気活性汚泥法と、オゾンによる汚泥
可溶化手段と、リン放出槽、ＭＡＰ反応塔を組み合わせ
た生物脱リン装置では、活性汚泥法の好気部の前段に嫌
気部を設け、かつ、新たに嫌気条件下で活性汚泥からリ
ンを放出させる為のリン放出槽を設ける必要があり、プ
ロセスが複雑化し、装置設備費、設置面積の増大を招く
という問題点があった。本発明は、上記の課題に鑑みて
なされたもので、活性汚泥法の（好気槽の前に嫌気槽を
設ける必要がなく）、更に汚泥からのリンを液側へ放出
するためのリン放出槽を設けることなく、リンを活性汚
泥から効果的に回収し、余剰汚泥減容化とリン回収を両
立できる新規方法及び装置を提供することを課題とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を行い、生物処理部及び固液分
離部より構成する活性汚泥処理において、生物処理部を
好気性生物処理のみを行う処理部としても、その処理部
から出る活性汚泥の一部をオゾンにより処理すれば、活
性汚泥の一部がオゾンなどの汚泥可溶化による細胞膜の
変質、分解を受け汚泥の液化が進行し、有機物の溶出と
同様に活性汚泥菌体からリン溶出が起り、液中のリン濃
度が増加することを発見し、この可溶化処理汚泥もしく
は該汚泥の固液分離液にＣａもしくはＭｇイオンを添加
し、リンをＨＡＰ又はＭＡＰとして析出させる脱リン反
応槽へ供給すれば、リンを効果的に回収できることを見
出した。しかも、可溶化処理によってリンが放出され、
かつ、化学的にリンが回収された活性汚泥を廃水の生物
処理槽に返送すると、リン含有率が減少した活性汚泥が
リン含有原水と接触するため、その好気的生物処理部に
おいて、活性汚泥細胞内に原水中のリンを効果的に吸収
する現象が起きることも見出した。
題を解決すべく鋭意研究を行い、生物処理部及び固液分
離部より構成する活性汚泥処理において、生物処理部を
好気性生物処理のみを行う処理部としても、その処理部
から出る活性汚泥の一部をオゾンにより処理すれば、活
性汚泥の一部がオゾンなどの汚泥可溶化による細胞膜の
変質、分解を受け汚泥の液化が進行し、有機物の溶出と
同様に活性汚泥菌体からリン溶出が起り、液中のリン濃
度が増加することを発見し、この可溶化処理汚泥もしく
は該汚泥の固液分離液にＣａもしくはＭｇイオンを添加
し、リンをＨＡＰ又はＭＡＰとして析出させる脱リン反
応槽へ供給すれば、リンを効果的に回収できることを見
出した。しかも、可溶化処理によってリンが放出され、
かつ、化学的にリンが回収された活性汚泥を廃水の生物
処理槽に返送すると、リン含有率が減少した活性汚泥が
リン含有原水と接触するため、その好気的生物処理部に
おいて、活性汚泥細胞内に原水中のリンを効果的に吸収
する現象が起きることも見出した。
【０００７】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであり、次の構成により前記課題を解決した。 （１）有機性廃水を微生物によって浄化する生物処理部
及び固液分離部より構成する活性汚泥処理方法におい
て、生物処理部で好気性生物処理を行い、前記固液分離
部で分離される活性汚泥の一部を汚泥可溶化工程に供給
し、前記汚泥可溶化工程の可溶化汚泥にカルシウム又は
マグネシウムを添加してリン回収槽に供給し、ヒドロキ
シアパタイト又はリン酸マグネシウムアンモニウムを析
出回収し、リンが回収された活性汚泥を前記生物処理部
に返送することを特徴とする有機性廃水の処理方法。 （２）前記可溶化汚泥を固液分離し、分離汚泥を前記生
物処理部に返送するとともに、分離液にカルシウム又は
マグネシウムを添加してリン回収槽に供給し、脱リン反
応槽処理液を前記生物処理部に返送することを特徴とす
る請求項１記載の有機性廃水の処理方法。
れたものであり、次の構成により前記課題を解決した。 （１）有機性廃水を微生物によって浄化する生物処理部
及び固液分離部より構成する活性汚泥処理方法におい
て、生物処理部で好気性生物処理を行い、前記固液分離
部で分離される活性汚泥の一部を汚泥可溶化工程に供給
し、前記汚泥可溶化工程の可溶化汚泥にカルシウム又は
マグネシウムを添加してリン回収槽に供給し、ヒドロキ
シアパタイト又はリン酸マグネシウムアンモニウムを析
出回収し、リンが回収された活性汚泥を前記生物処理部
に返送することを特徴とする有機性廃水の処理方法。 （２）前記可溶化汚泥を固液分離し、分離汚泥を前記生
物処理部に返送するとともに、分離液にカルシウム又は
マグネシウムを添加してリン回収槽に供給し、脱リン反
応槽処理液を前記生物処理部に返送することを特徴とす
る請求項１記載の有機性廃水の処理方法。
【０００８】（３）有機性廃水を微生物によって浄化す
る生物処理槽及び固液分離部より構成する活性汚泥処理
装置において、有機性廃水を供給し好気性生物処理を行
う生物処理槽、前記生物処理槽からの活性汚泥混合液を
固液分離する固液分離部、前記固液分離部で分離される
活性汚泥の一部を供給する汚泥可溶化装置、前記汚泥可
溶化装置の可溶化汚泥を供給し、カルシウム又はマグネ
シウムを添加してヒドロキシアパタイト又はリン酸マグ
ネシウムアンモニウムを析出回収させるリン回収槽、及
びリン回収槽からリンが回収された活性汚泥を前記生物
処理部に返送する配管を設けたことを特徴とする有機性
廃水の処理装置。
る生物処理槽及び固液分離部より構成する活性汚泥処理
装置において、有機性廃水を供給し好気性生物処理を行
う生物処理槽、前記生物処理槽からの活性汚泥混合液を
固液分離する固液分離部、前記固液分離部で分離される
活性汚泥の一部を供給する汚泥可溶化装置、前記汚泥可
溶化装置の可溶化汚泥を供給し、カルシウム又はマグネ
シウムを添加してヒドロキシアパタイト又はリン酸マグ
ネシウムアンモニウムを析出回収させるリン回収槽、及
びリン回収槽からリンが回収された活性汚泥を前記生物
処理部に返送する配管を設けたことを特徴とする有機性
廃水の処理装置。
【０００９】本発明の有機性廃水の処理方法によれば、
図４の従来法において不可欠であった、活性汚泥処理工
程前段の嫌気槽１及びリン放出槽７が不要になるという
顕著な効果がある。本発明では、可溶化処理によってリ
ンが放出され、かつ、化学的にリンが回収された活性汚
泥を廃水の生物処理槽に返送すると、リン含有率が減少
した活性汚泥がリン含有原水と接触するため、その好気
的生物処理部において、活性汚泥細胞内に原水中のリン
を効果的に吸収する現象が起きるものである。この面か
ら前記の活性汚泥の可溶化処理においては、活性汚泥か
らリンが放出されるが、処理された活性汚泥が好気的生
物処理部に返送されたときにその生物学的活性を十分に
有するものであるようにすることが好ましい。活性汚泥
の減容化が主目的である場合には活性汚泥細胞壁が破壊
されて生物処理部でＢＯＤ成分として生物学的に分解で
きるように可溶化処理する割合を高くするが、ここでは
活性汚泥の減容化も目的の一つとはしているが、それほ
どに可溶化処理を進めることは好ましくない。
図４の従来法において不可欠であった、活性汚泥処理工
程前段の嫌気槽１及びリン放出槽７が不要になるという
顕著な効果がある。本発明では、可溶化処理によってリ
ンが放出され、かつ、化学的にリンが回収された活性汚
泥を廃水の生物処理槽に返送すると、リン含有率が減少
した活性汚泥がリン含有原水と接触するため、その好気
的生物処理部において、活性汚泥細胞内に原水中のリン
を効果的に吸収する現象が起きるものである。この面か
ら前記の活性汚泥の可溶化処理においては、活性汚泥か
らリンが放出されるが、処理された活性汚泥が好気的生
物処理部に返送されたときにその生物学的活性を十分に
有するものであるようにすることが好ましい。活性汚泥
の減容化が主目的である場合には活性汚泥細胞壁が破壊
されて生物処理部でＢＯＤ成分として生物学的に分解で
きるように可溶化処理する割合を高くするが、ここでは
活性汚泥の減容化も目的の一つとはしているが、それほ
どに可溶化処理を進めることは好ましくない。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明においては、リンの除去を
行った脱リン処理液中には、汚泥から液化した有機物が
高濃度に残留しているため、これを再び生物処理槽に返
送すれば、有機物が活性汚泥処理によって分解し、水及
び二酸化炭素となる。この結果、系内汚泥量の増加が抑
制されるとともに、最終的に得られる放流水として、リ
ン及び有機物濃度のともに低いものとなる。この結果、
原水中のリンも高度に除去可能な汚泥減容化処理システ
ムとなる。
行った脱リン処理液中には、汚泥から液化した有機物が
高濃度に残留しているため、これを再び生物処理槽に返
送すれば、有機物が活性汚泥処理によって分解し、水及
び二酸化炭素となる。この結果、系内汚泥量の増加が抑
制されるとともに、最終的に得られる放流水として、リ
ン及び有機物濃度のともに低いものとなる。この結果、
原水中のリンも高度に除去可能な汚泥減容化処理システ
ムとなる。
【００１１】本発明における汚泥可溶化手段としては、
公知の各種化学的、物理的、熱的、電気的手段（オゾ
ン、過酸化水素などの酸化剤による可溶化、酸、アルカ
リによる可溶化、ミルによる汚泥磨り潰し、超音波、ウ
オータジェットによる汚泥微細化・可溶化、加熱による
汚泥可溶化、水中パルスによる汚泥微細化・可溶化な
ど）が使用できる。この中で、最も代表的な可溶化手段
はオゾン酸化であるので、以下に本発明の実施態様の一
例をオゾンによる汚泥可溶化を例に挙げて、図１及び２
を用いて詳細に説明する。なお、実施例及び比較例を説
明するための全図において、同一機能を有するものは同
一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
公知の各種化学的、物理的、熱的、電気的手段（オゾ
ン、過酸化水素などの酸化剤による可溶化、酸、アルカ
リによる可溶化、ミルによる汚泥磨り潰し、超音波、ウ
オータジェットによる汚泥微細化・可溶化、加熱による
汚泥可溶化、水中パルスによる汚泥微細化・可溶化な
ど）が使用できる。この中で、最も代表的な可溶化手段
はオゾン酸化であるので、以下に本発明の実施態様の一
例をオゾンによる汚泥可溶化を例に挙げて、図１及び２
を用いて詳細に説明する。なお、実施例及び比較例を説
明するための全図において、同一機能を有するものは同
一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
【実施例】以下に、実施例として、本発明を実際に組み
込んだ処理施設の運転結果の一例を挙げて詳細に説明す
る。なお、本発明はこれらの実施例により何等制限され
るものではない。
込んだ処理施設の運転結果の一例を挙げて詳細に説明す
る。なお、本発明はこれらの実施例により何等制限され
るものではない。
【００１３】実施例１ 図１に食品製造廃水に対する本発明による処理法の一例
をフローシートで示す。図１に示す如く、原水１を生物
処理槽２に流入し、返送汚泥７を生物処理槽２に返送す
る活性汚泥処理プロセスにおいて、沈殿池（固液分離
槽）４より沈殿汚泥６の一部をオゾン処理供給汚泥８と
してオゾン反応槽９に供給し、オゾンガス１０をオゾン
反応槽９に注入する。
をフローシートで示す。図１に示す如く、原水１を生物
処理槽２に流入し、返送汚泥７を生物処理槽２に返送す
る活性汚泥処理プロセスにおいて、沈殿池（固液分離
槽）４より沈殿汚泥６の一部をオゾン処理供給汚泥８と
してオゾン反応槽９に供給し、オゾンガス１０をオゾン
反応槽９に注入する。
【００１４】オゾン反応槽９より得られるオゾン処理汚
泥１１を晶析脱リン反応槽（リン回収槽）１３に送り、
ＭｇＣｌ2 注入ライン１２よりＭｇＣｌ2 が注入され、
Ｍｇの供給及びｐＨ調整により、液中のリン及びアンモ
ニアとマグネシウムとの反応で、リン酸マグネシウムア
ンモニウム（ＭＡＰ）を回収リン１４として生成させ
る。また、リン回収槽１３の流出活性汚泥１５を生物処
理槽２に返送し、生物処理反応槽２の活性汚泥の一部と
して有機物の分解を行う。
泥１１を晶析脱リン反応槽（リン回収槽）１３に送り、
ＭｇＣｌ2 注入ライン１２よりＭｇＣｌ2 が注入され、
Ｍｇの供給及びｐＨ調整により、液中のリン及びアンモ
ニアとマグネシウムとの反応で、リン酸マグネシウムア
ンモニウム（ＭＡＰ）を回収リン１４として生成させ
る。また、リン回収槽１３の流出活性汚泥１５を生物処
理槽２に返送し、生物処理反応槽２の活性汚泥の一部と
して有機物の分解を行う。
【００１５】実施例２ 図２に示す如く、オゾン反応槽９より得られるオゾン処
理汚泥１１を固液分離槽１６に供給し、分離汚泥１８及
び分離液１９に分離する。分離液１９を晶析脱リン反応
槽（リン回収槽）１３に送り、Ｃａ（ＯＨ）2 注入ライ
ン１２よりＣａ（ＯＨ）2 が注入され、Ｃａの供給及び
ｐＨ調整により、ヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）を回
収リン１４として生成させる。また、固液分離槽１６の
オゾン処理残汚泥（分離汚泥）１８を生物処理槽２に返
送し、生物処理槽２の活性汚泥の一部として有機物の分
解を行う。ここで、晶析脱リン反応槽１３からの脱リン
液２０も生物処理槽２に供給し、活性汚泥による分解を
行い水及び二酸化炭素に酸化する。このようにして得ら
れる生物処理槽２の処理液を沈殿池（固液分離槽）４に
流入し、固液分離後、上澄液を処理水５として得る一
方、沈殿汚泥６の一部を返送汚泥７として生物処理槽２
に返送する。
理汚泥１１を固液分離槽１６に供給し、分離汚泥１８及
び分離液１９に分離する。分離液１９を晶析脱リン反応
槽（リン回収槽）１３に送り、Ｃａ（ＯＨ）2 注入ライ
ン１２よりＣａ（ＯＨ）2 が注入され、Ｃａの供給及び
ｐＨ調整により、ヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）を回
収リン１４として生成させる。また、固液分離槽１６の
オゾン処理残汚泥（分離汚泥）１８を生物処理槽２に返
送し、生物処理槽２の活性汚泥の一部として有機物の分
解を行う。ここで、晶析脱リン反応槽１３からの脱リン
液２０も生物処理槽２に供給し、活性汚泥による分解を
行い水及び二酸化炭素に酸化する。このようにして得ら
れる生物処理槽２の処理液を沈殿池（固液分離槽）４に
流入し、固液分離後、上澄液を処理水５として得る一
方、沈殿汚泥６の一部を返送汚泥７として生物処理槽２
に返送する。
【００１６】実施例２では、脱リン処理はハイドロキシ
アパタイト（Ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ：Ｃａ
5 （ＰＯ4 ）3 ＯＨ）生成の晶析脱リン方式（ＨＡＰ
法）としたが、実施例１のように、Ｍｇ、アンモニウム
を共存させて晶析させるリン酸マグネシウムアンモニウ
ム（ＭＡＰ）法等を用いて、同様な効果が得られる。
アパタイト（Ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ：Ｃａ
5 （ＰＯ4 ）3 ＯＨ）生成の晶析脱リン方式（ＨＡＰ
法）としたが、実施例１のように、Ｍｇ、アンモニウム
を共存させて晶析させるリン酸マグネシウムアンモニウ
ム（ＭＡＰ）法等を用いて、同様な効果が得られる。
【００１７】なお、ＨＡＰ又はＭＡＰの核（種晶）が流
動し、この種晶ＨＡＰ、ＭＡＰの晶析反応を進行させる
晶析装置１３を利用する場合は、図１に示す如く、オゾ
ン処理汚泥を固液分離することなく、オゾン処理汚泥１
１をそのままこのタイプの晶析装置１３に供給しても差
し支えない。なぜなら、晶析したＨＡＰ、ＭＡＰの沈降
性は、活性汚泥粒子よりも格段に沈降性が大きいので、
晶析装置１１に沈降分離部を付設すれば、活性汚泥をＨ
ＡＰ、ＭＡＰ粒子と容易に分級できるからである。分級
された活性汚泥は生物処理部に供給し生物学的に分解さ
れる。
動し、この種晶ＨＡＰ、ＭＡＰの晶析反応を進行させる
晶析装置１３を利用する場合は、図１に示す如く、オゾ
ン処理汚泥を固液分離することなく、オゾン処理汚泥１
１をそのままこのタイプの晶析装置１３に供給しても差
し支えない。なぜなら、晶析したＨＡＰ、ＭＡＰの沈降
性は、活性汚泥粒子よりも格段に沈降性が大きいので、
晶析装置１１に沈降分離部を付設すれば、活性汚泥をＨ
ＡＰ、ＭＡＰ粒子と容易に分級できるからである。分級
された活性汚泥は生物処理部に供給し生物学的に分解さ
れる。
【００１８】第１表に本発明のオゾン反応槽の処理条件
を示す。オゾン反応槽において、Ｏ 3 ガスを流量６．０
リットル／ｍｉｎ、Ｏ3 濃度５０ｍｇ／リットルの注入
を行い、Ｏ3 注入率３５ｍｇ−Ｏ3 ／ｇ−ＳＳ、滞留時
間を３．０時間とした条件で処理を行った。オゾン処理
汚泥量は１４．０ｋｇ／ｄであり、系内汚泥量に対する
比率は約３１％となった。
を示す。オゾン反応槽において、Ｏ 3 ガスを流量６．０
リットル／ｍｉｎ、Ｏ3 濃度５０ｍｇ／リットルの注入
を行い、Ｏ3 注入率３５ｍｇ−Ｏ3 ／ｇ−ＳＳ、滞留時
間を３．０時間とした条件で処理を行った。オゾン処理
汚泥量は１４．０ｋｇ／ｄであり、系内汚泥量に対する
比率は約３１％となった。
【００１９】
【表１】
【００２０】第２表にオゾン反応槽の処理結果を示す。
オゾン反応槽入口のＳＳが１１０００ｍｇ／リットルで
あるのに対し、処理後のＳＳが９０００ｍｇ／リットル
に低下し、汚泥の液化率としては約１８％となった。な
お、汚泥の液化率は以下の式より算出した。 液化率＝〔（処理前ＳＳ−処理後ＳＳ）／（処理前Ｓ
Ｓ）〕×１００％
オゾン反応槽入口のＳＳが１１０００ｍｇ／リットルで
あるのに対し、処理後のＳＳが９０００ｍｇ／リットル
に低下し、汚泥の液化率としては約１８％となった。な
お、汚泥の液化率は以下の式より算出した。 液化率＝〔（処理前ＳＳ−処理後ＳＳ）／（処理前Ｓ
Ｓ）〕×１００％
【００２１】Ｓ−ＣＯＤ及びＳ−ＢＯＤが処理前でそれ
ぞれ１２．１ｍｇ／リットルと５．０ｍｇ／リットルで
あるのに対し、オゾン処理後でそれぞれ、５９０ｍｇ／
リットルと６３０ｍｇ／リットルに増加した。また、Ｐ
Ｏ4 −Ｐ及びＳ−Ｔ−Ｐが処理前の１．５ｍｇ／リット
ルと２．１ｍｇ／リットルであるにの対し、処理後でそ
れぞれ５９．０ｍｇ／リットルと６５．０ｍｇ／リット
ルに増加し、菌体中のリン酸がオゾン処理により多量に
溶出した。溶出リンの形態は大部分がオルトリン酸の形
態であった。
ぞれ１２．１ｍｇ／リットルと５．０ｍｇ／リットルで
あるのに対し、オゾン処理後でそれぞれ、５９０ｍｇ／
リットルと６３０ｍｇ／リットルに増加した。また、Ｐ
Ｏ4 −Ｐ及びＳ−Ｔ−Ｐが処理前の１．５ｍｇ／リット
ルと２．１ｍｇ／リットルであるにの対し、処理後でそ
れぞれ５９．０ｍｇ／リットルと６５．０ｍｇ／リット
ルに増加し、菌体中のリン酸がオゾン処理により多量に
溶出した。溶出リンの形態は大部分がオルトリン酸の形
態であった。
【００２２】
【表２】
【００２３】なお、可溶化処理汚泥のリンの形態がオル
トリン酸ではなく、一部がポリリン酸の形態で溶出する
場合がある（オゾン以外の可溶化手段を適用すると、ポ
リリン酸の形で溶出する傾向が大きい）が、この場合、
単にＣａ、Ｍｇイオンを添加すると、オルトリン酸以外
のポリリン酸はＨＡＰ、ＭＡＰ生成反応に関与せずに除
去されにくいことが認められた。このような状況に対し
ては、可溶化処理汚泥を酸素含有ガスで数時間曝気する
と、ポリリン酸が生物学的オリトリン酸に変化するの
で、これにＣａ、Ｍｇイオンを添加すると良い。また、
可溶化処理汚泥を酸素含有ガスで数時間曝気する際に、
生物処理槽１８から可溶化処理を受けていない活性汚泥
を引き抜き添加すると、更に高速にポリリン酸がオルト
リン酸に変化することが認められた。このような得られ
たオゾン処理汚泥を固液分離槽にて固液分離し、ＳＳの
少ない上澄水を晶析脱リン反応槽にて処理した処理結果
を第３表に示す。なお、実施例２では、オゾン処理汚泥
の固液分離槽を沈殿槽としたが、膜分離槽、ろ材による
ろ過槽等を用いても同様な効果が得られる。
トリン酸ではなく、一部がポリリン酸の形態で溶出する
場合がある（オゾン以外の可溶化手段を適用すると、ポ
リリン酸の形で溶出する傾向が大きい）が、この場合、
単にＣａ、Ｍｇイオンを添加すると、オルトリン酸以外
のポリリン酸はＨＡＰ、ＭＡＰ生成反応に関与せずに除
去されにくいことが認められた。このような状況に対し
ては、可溶化処理汚泥を酸素含有ガスで数時間曝気する
と、ポリリン酸が生物学的オリトリン酸に変化するの
で、これにＣａ、Ｍｇイオンを添加すると良い。また、
可溶化処理汚泥を酸素含有ガスで数時間曝気する際に、
生物処理槽１８から可溶化処理を受けていない活性汚泥
を引き抜き添加すると、更に高速にポリリン酸がオルト
リン酸に変化することが認められた。このような得られ
たオゾン処理汚泥を固液分離槽にて固液分離し、ＳＳの
少ない上澄水を晶析脱リン反応槽にて処理した処理結果
を第３表に示す。なお、実施例２では、オゾン処理汚泥
の固液分離槽を沈殿槽としたが、膜分離槽、ろ材による
ろ過槽等を用いても同様な効果が得られる。
【００２４】該晶析脱リン反応槽において、粒径０．１
５〜０．３ｍｍのリン鉱石粒子を充填し、Ｃａ／Ｐ約
５．０となるようにＣａ（ＯＨ）2 を注入し、上向流式
でＬＶ２９ｍ／ｈ、反応槽内ｐＨを８．８に制御し、処
理水循環比率６００％の条件で処理を行った。その結
果、反応槽入口でＰＯ4 −ＰとＴ−Ｐがそれぞれ５９．
ｍｇ／リットルと６４．５ｍｇ／リットルであるのに対
し、出口でＰＯ4 −ＰとＴ−Ｐがそれぞれ３．０ｍｇ／
リットルと５．６ｍｇ／リットルに低下した。また、Ｓ
−ＣＯＤとＳ−ＢＯＤについても、入口でそれぞれ５９
０ｍｇ／リットルと６３０ｍｇ／リットルであるのに対
し、出口でそれぞれ５５０ｍｇ／リットルと５７０ｍｇ
／リットルとなり、若干低くなったものの、大部分の有
機物が残留し、リンのみが除去された。
５〜０．３ｍｍのリン鉱石粒子を充填し、Ｃａ／Ｐ約
５．０となるようにＣａ（ＯＨ）2 を注入し、上向流式
でＬＶ２９ｍ／ｈ、反応槽内ｐＨを８．８に制御し、処
理水循環比率６００％の条件で処理を行った。その結
果、反応槽入口でＰＯ4 −ＰとＴ−Ｐがそれぞれ５９．
ｍｇ／リットルと６４．５ｍｇ／リットルであるのに対
し、出口でＰＯ4 −ＰとＴ−Ｐがそれぞれ３．０ｍｇ／
リットルと５．６ｍｇ／リットルに低下した。また、Ｓ
−ＣＯＤとＳ−ＢＯＤについても、入口でそれぞれ５９
０ｍｇ／リットルと６３０ｍｇ／リットルであるのに対
し、出口でそれぞれ５５０ｍｇ／リットルと５７０ｍｇ
／リットルとなり、若干低くなったものの、大部分の有
機物が残留し、リンのみが除去された。
【００２５】
【表３】
【００２６】上記のように、リンが除去された晶析脱リ
ン処理水（脱リン液）２０を活性汚泥処理装置の生物処
理槽２に供給すれば、流入原水１とともに活性汚泥処理
によって晶析脱リン処理水２０中の有機物が生物学的に
分解される。第４表に生物処理槽の処理条件を、第５表
に流入原水及び放流水（生物処理水）の水質結果を示
す。
ン処理水（脱リン液）２０を活性汚泥処理装置の生物処
理槽２に供給すれば、流入原水１とともに活性汚泥処理
によって晶析脱リン処理水２０中の有機物が生物学的に
分解される。第４表に生物処理槽の処理条件を、第５表
に流入原水及び放流水（生物処理水）の水質結果を示
す。
【００２７】
【表４】
【００２８】
【表５】
【００２９】流入原水のｐＨ５．５、ＳＳ１００ｍｇ／
リットル、ＣＯＤ３００ｍｇ／リットル、ＢＯＤ３５０
ｍｇ／リットル、ＰＯ4 −Ｐ１２．５ｍｇ／リットル、
Ｔ−Ｐ２１ｍｇ／リットルであるのに対し、処理水で
は、ＳＳ８．０ｍｇ／リットル、ＣＯＤ１４ｍｇ／リッ
トル、ＢＯＤ６．５ｍｇ／リットル、ＰＯ4 −Ｐ１．５
ｍｇ／リットル、Ｔ−Ｐ２．５ｍｇ／リットルとなり、
安定した良好な処理水質が得られた。Ｔ−Ｐの除去率は
約９０％であり非常に良い除去率であった。この結果本
発明により、汚泥減容化とともに原水中のリンが安定し
て除去されることが認められた。約２ヶ月の処理期間
中、系内汚泥量がほぼ一定で、約４２〜４５ｋｇであ
り、ほとんど増加しなかったことから、オゾン処理を用
いた汚泥減容効果も顕著であると認められた。
リットル、ＣＯＤ３００ｍｇ／リットル、ＢＯＤ３５０
ｍｇ／リットル、ＰＯ4 −Ｐ１２．５ｍｇ／リットル、
Ｔ−Ｐ２１ｍｇ／リットルであるのに対し、処理水で
は、ＳＳ８．０ｍｇ／リットル、ＣＯＤ１４ｍｇ／リッ
トル、ＢＯＤ６．５ｍｇ／リットル、ＰＯ4 −Ｐ１．５
ｍｇ／リットル、Ｔ−Ｐ２．５ｍｇ／リットルとなり、
安定した良好な処理水質が得られた。Ｔ−Ｐの除去率は
約９０％であり非常に良い除去率であった。この結果本
発明により、汚泥減容化とともに原水中のリンが安定し
て除去されることが認められた。約２ヶ月の処理期間
中、系内汚泥量がほぼ一定で、約４２〜４５ｋｇであ
り、ほとんど増加しなかったことから、オゾン処理を用
いた汚泥減容効果も顕著であると認められた。
【００３０】比較例 図３に示すように、リンの回収工程を設けない汚泥減容
化処理フローを、比較例として処理を行った。比較例で
は、オゾン処理に供する汚泥量を系内汚泥量の２００％
とし、他の条件を実施例と同一とした。また、生物処理
槽の処理条件も実施例２と同一の条件とした。この場
合、原水の水質が実施例２と同一であるのに対し、処理
水はＳＳ１５ｍｇ／リットル、ＣＯＤ２１ｍｇ／リット
ル、ＢＯＤ１２ｍｇ／リットルといずれも実施例２より
高くなった。さらにＰＯ4 −ＰとＴ−Ｐはそれぞれ１
６．５ｍｇ／リットルと１９．３ｍｇ／リットルとな
り、原水よりＰＯ4 −Ｐが増加し、Ｔ−Ｐがやや減少す
る程度となった。
化処理フローを、比較例として処理を行った。比較例で
は、オゾン処理に供する汚泥量を系内汚泥量の２００％
とし、他の条件を実施例と同一とした。また、生物処理
槽の処理条件も実施例２と同一の条件とした。この場
合、原水の水質が実施例２と同一であるのに対し、処理
水はＳＳ１５ｍｇ／リットル、ＣＯＤ２１ｍｇ／リット
ル、ＢＯＤ１２ｍｇ／リットルといずれも実施例２より
高くなった。さらにＰＯ4 −ＰとＴ−Ｐはそれぞれ１
６．５ｍｇ／リットルと１９．３ｍｇ／リットルとな
り、原水よりＰＯ4 −Ｐが増加し、Ｔ−Ｐがやや減少す
る程度となった。
【００３１】
【発明の効果】本発明の有機性廃水の処理方法及び装置
によれば、以下に示す顕著な効果が得られる。 （１）余剰汚泥を発生させることなく原水中のリンを高
度に除去でき、かつ、リンを資源として回収できる。 （２）活性汚泥処理工程を、必ずしも嫌気好気式生物脱
リン処理プロセスにする必要がなく、また、リンを吸収
した活性汚泥からリンを放出させるのに、嫌気的リン放
出槽を設ける必要が無いので、プロセス構成が大幅に簡
略になり、運転管理が容易になり、設備費も低減する。
によれば、以下に示す顕著な効果が得られる。 （１）余剰汚泥を発生させることなく原水中のリンを高
度に除去でき、かつ、リンを資源として回収できる。 （２）活性汚泥処理工程を、必ずしも嫌気好気式生物脱
リン処理プロセスにする必要がなく、また、リンを吸収
した活性汚泥からリンを放出させるのに、嫌気的リン放
出槽を設ける必要が無いので、プロセス構成が大幅に簡
略になり、運転管理が容易になり、設備費も低減する。
【図１】本発明の有機性廃水の処理方法の一実施例のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明の別の実施例のブロック図である。
【図３】本発明における比較例のブロック図である。
【図４】従来の生物脱リン装置の一実施例のブロック図
である。
である。
１ 有機性廃水（原水） ２ 生物処理槽 ３ 活性汚泥混合液 ４ 沈殿池（固液分離槽） ５ 処理水 ６ 沈殿汚泥 ７ 返送汚泥 ８ オゾン処理供給汚泥 ９ オゾン反応槽 １０ オゾンガス １１ オゾン処理汚泥 １２ Ｃａ又はＭｇ及びＯＨ- 注入ライン １３ 晶析脱リン反応槽（リン回収槽） １４ 回収リン（ＨＡＰ、ＭＡＰ） １５ 流出活性汚泥 １６ 固液分離槽 １７ 固液分離用膜 １８ 分離汚泥 １９ 分離液 ２０ 脱リン液 ２１ 嫌気槽 ２２ 脱窒素槽 ２３ 第１好気槽 ２４ 第２好気槽 ２５ 循環液 ２６ 活性汚泥混合液 ２７ 沈殿槽 ２８ 処理水 ２９ 沈殿汚泥 ３０ 返送汚泥 ３１ オゾン処理用汚泥 ３１ａ オゾン処理用汚泥 ３２ 可溶化槽 ３３ オゾンガス ３４、３５ オゾン処理汚泥 ３６ リン放出槽 ３７ 分離槽 ３８ ＭＡＰ反応槽 ３９ ＮａＯＨ ４０ ＭｇＣｌ2 ４１ ＭＡＰ粒子
フロントページの続き (72)発明者 片岡 克之 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 荒川 清美 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 島村 和彰 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 小林 琢也 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 4D028 AA08 AB03 BC18 BC28 BD16 BE01 4D059 AA05 AA19 BC10 BK12 BK30 CC10 DA03 DA08 DA43
Claims (3)
- 【請求項１】 有機性廃水を微生物によって浄化する生
物処理部及び固液分離部より構成する活性汚泥処理方法
において、生物処理部で好気性生物処理を行い、前記固
液分離部で分離される活性汚泥の一部を汚泥可溶化工程
に供給し、前記汚泥可溶化工程の可溶化汚泥にカルシウ
ム又はマグネシウムを添加してリン回収槽に供給し、ヒ
ドロキシアパタイト又はリン酸マグネシウムアンモニウ
ムを析出回収し、リンが回収された活性汚泥を前記生物
処理部に返送することを特徴とする有機性廃水の処理方
法。 - 【請求項２】 前記可溶化汚泥を固液分離し、分離汚泥
を前記生物処理部に返送するとともに、分離液にカルシ
ウム又はマグネシウムを添加してリン回収槽に供給し、
脱リン反応槽処理液を前記生物処理部に返送することを
特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 有機性廃水を微生物によって浄化する生
物処理槽及び固液分離部より構成する活性汚泥処理装置
において、有機性廃水を供給し好気性生物処理を行う生
物処理槽、前記生物処理槽からの活性汚泥混合液を固液
分離する固液分離部、前記固液分離部で分離される活性
汚泥の一部を供給する汚泥可溶化装置、前記汚泥可溶化
装置の可溶化汚泥を供給し、カルシウム又はマグネシウ
ムを添加してヒドロキシアパタイト又はリン酸マグネシ
ウムアンモニウムを析出回収させるリン回収槽、及びリ
ン回収槽からリンが回収された活性汚泥を前記生物処理
部に返送する配管を設けたことを特徴とする有機性廃水
の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001127790A JP2002320992A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 有機性廃水の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001127790A JP2002320992A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 有機性廃水の処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002320992A true JP2002320992A (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=18976593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001127790A Pending JP2002320992A (ja) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | 有機性廃水の処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002320992A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005305253A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | 汚泥の処理方法 |
| JP2008221114A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Yaskawa Electric Corp | 燐分離装置と燐含有有機性廃水の処理方法およびその装置 |
| JP2010069482A (ja) * | 2009-11-26 | 2010-04-02 | Kurita Water Ind Ltd | 有機性排水の生物処理方法 |
| CN108975649A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-11 | 南方科技大学 | 一种城市生活污水污泥中磷元素高效利用的方法 |
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| JPH0999292A (ja) * | 1995-10-06 | 1997-04-15 | Ebara Corp | 有機性汚水の処理方法 |
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| JPH09108699A (ja) * | 1995-10-20 | 1997-04-28 | Kurita Water Ind Ltd | 有機性汚泥の処理方法 |
| JPH1015597A (ja) * | 1996-07-04 | 1998-01-20 | Ebara Corp | 有機性汚泥の減量化方法及び装置 |
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| JPH1157773A (ja) * | 1997-08-08 | 1999-03-02 | Kurita Water Ind Ltd | 生物脱リン装置 |
-
2001
- 2001-04-25 JP JP2001127790A patent/JP2002320992A/ja active Pending
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