JP3447028B2 - 有機性汚泥の減量化方法 - Google Patents
有機性汚泥の減量化方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水生汚泥、余剰
活性汚泥、混合生汚泥などの有機性汚泥を大幅に減量化
する方法に関する。
活性汚泥、混合生汚泥などの有機性汚泥を大幅に減量化
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水の活性汚泥処理施設などからは大量
の下水汚泥、余剰活性汚泥や生汚泥などの有機性汚泥
（以下、「原汚泥」ということもある）が発生してお
り、それらの発生量は下水道の施設の拡充に伴って増大
しつつあり、現在その増大する有機性汚泥の処理処分が
最大の問題となっている。従来、有機性汚泥は脱水助剤
（有機高分子ポリマーなど）を添加し、脱水機で脱水さ
れた後、焼却処分されているが、汚泥が大量の場合に
は、脱水機及び焼却炉が大規模なものになり、設備費、
維持管理費などが多大の額となり、焼却処分は経済的に
も困難のものとなっている。
の下水汚泥、余剰活性汚泥や生汚泥などの有機性汚泥
（以下、「原汚泥」ということもある）が発生してお
り、それらの発生量は下水道の施設の拡充に伴って増大
しつつあり、現在その増大する有機性汚泥の処理処分が
最大の問題となっている。従来、有機性汚泥は脱水助剤
（有機高分子ポリマーなど）を添加し、脱水機で脱水さ
れた後、焼却処分されているが、汚泥が大量の場合に
は、脱水機及び焼却炉が大規模なものになり、設備費、
維持管理費などが多大の額となり、焼却処分は経済的に
も困難のものとなっている。
【０００３】この問題を解決する手段の１つとして、従
来より生物学的な汚泥減量化方法があり、それには嫌気
性消化法や好気性消化法が知られている。しかし、それ
ら生物学的な汚泥減量化方法は、長時間の滞留時間を必
要とする割りには減量化率が劣り、また難脱水性汚泥を
生ずる等の問題があり、最近はほとんど採用されていな
いのが実情である。また、活性汚泥を嫌気性消化せず
に、活性汚泥に対して直接オゾン処理して、可溶化した
後、曝気槽に返送する方法（特開平７−１１６６８５号
公報）も提案されているが、オゾン酸化コストが高額で
あり、経済的な面などから実用性が乏しいなどの欠点が
ある。
来より生物学的な汚泥減量化方法があり、それには嫌気
性消化法や好気性消化法が知られている。しかし、それ
ら生物学的な汚泥減量化方法は、長時間の滞留時間を必
要とする割りには減量化率が劣り、また難脱水性汚泥を
生ずる等の問題があり、最近はほとんど採用されていな
いのが実情である。また、活性汚泥を嫌気性消化せず
に、活性汚泥に対して直接オゾン処理して、可溶化した
後、曝気槽に返送する方法（特開平７−１１６６８５号
公報）も提案されているが、オゾン酸化コストが高額で
あり、経済的な面などから実用性が乏しいなどの欠点が
ある。
【０００４】
【解決しようとする課題】本発明は、嫌気性消化法や好
気性消化法のような生物学的な汚泥減量化方法を見直
し、活性汚泥を効果的に減量化する新技術を提供するこ
とを課題とする。また本発明は、有機性汚泥を効果的か
つ経済的に減量化することによって、汚泥脱水機、焼却
炉に持ち込まれる汚泥量を大きく減少させ汚泥処理工程
全体を合理化することを課題とするものである。
気性消化法のような生物学的な汚泥減量化方法を見直
し、活性汚泥を効果的に減量化する新技術を提供するこ
とを課題とする。また本発明は、有機性汚泥を効果的か
つ経済的に減量化することによって、汚泥脱水機、焼却
炉に持ち込まれる汚泥量を大きく減少させ汚泥処理工程
全体を合理化することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、生物学的な嫌
気性消化、好気性消化とオゾン酸化による汚泥の可溶化
処理を新規な態様で結合させ、有機性汚泥の効果的かつ
経済的な減量化を実現するものである。すなわち、本発
明は、以下に示す手段により前記の課題を解決すること
ができた。 （１）有機性汚泥を嫌気性消化工程で嫌気性消化した
後、該消化汚泥にオゾンを添加して可溶化し、該可溶化
汚泥をさらに好気性微生物の存在下で汚水とともに曝気
処理することを特徴とする有機性汚泥の減量化方法。 （２）有機性汚泥を嫌気性消化工程で嫌気性消化した
後、膜分離手段により固液分離し、分離された消化汚泥
にオゾンを添加して可溶化し、該可溶化汚泥をさらに好
気性微生物の存在下で汚水とともに曝気処理することを
特徴とする有機性汚泥の減量化方法。
気性消化、好気性消化とオゾン酸化による汚泥の可溶化
処理を新規な態様で結合させ、有機性汚泥の効果的かつ
経済的な減量化を実現するものである。すなわち、本発
明は、以下に示す手段により前記の課題を解決すること
ができた。 （１）有機性汚泥を嫌気性消化工程で嫌気性消化した
後、該消化汚泥にオゾンを添加して可溶化し、該可溶化
汚泥をさらに好気性微生物の存在下で汚水とともに曝気
処理することを特徴とする有機性汚泥の減量化方法。 （２）有機性汚泥を嫌気性消化工程で嫌気性消化した
後、膜分離手段により固液分離し、分離された消化汚泥
にオゾンを添加して可溶化し、該可溶化汚泥をさらに好
気性微生物の存在下で汚水とともに曝気処理することを
特徴とする有機性汚泥の減量化方法。
【０００６】既に前記したように、原汚泥を直接化学的
にオゾン酸化処理して可溶化する場合は、多量のオゾン
が必要となるが、本発明の態様では原汚泥を嫌気性消化
し、嫌気性微生物に分解され易い部分（通常、汚泥ＳＳ
重量の６０％程度）を減量化する。嫌気性消化槽の水理
学的滞留時間は７〜１４日程度で良い。嫌気性消化工程
は適当な汚泥濃度に維持することが消化処理を効率的な
ものにするが、この所定の濃度に維持するためには消化
汚泥の一部を嫌気性消化工程から抜き出すことが望まし
い。嫌気性消化工程から系外に抜き出した一部の汚泥
（嫌気性消化槽内の汚泥濃度を所定値に維持するに必要
な量）には、オゾンを添加して化学酸化により汚泥を可
溶化する。汚泥を効果的に可溶化するためのオゾンの適
性添加量は汚泥固形物に対しおおよそ１０〜２０％であ
る。本発明では、嫌気性消化の結果、汚泥量が大幅に減
少しているので、原汚泥に対し、直接化学的にオゾン酸
化処理して可溶化する場合に比較しオゾンの使用量を大
幅に少なくできるので、オゾンコストも大幅に低減する
ことができる。
にオゾン酸化処理して可溶化する場合は、多量のオゾン
が必要となるが、本発明の態様では原汚泥を嫌気性消化
し、嫌気性微生物に分解され易い部分（通常、汚泥ＳＳ
重量の６０％程度）を減量化する。嫌気性消化槽の水理
学的滞留時間は７〜１４日程度で良い。嫌気性消化工程
は適当な汚泥濃度に維持することが消化処理を効率的な
ものにするが、この所定の濃度に維持するためには消化
汚泥の一部を嫌気性消化工程から抜き出すことが望まし
い。嫌気性消化工程から系外に抜き出した一部の汚泥
（嫌気性消化槽内の汚泥濃度を所定値に維持するに必要
な量）には、オゾンを添加して化学酸化により汚泥を可
溶化する。汚泥を効果的に可溶化するためのオゾンの適
性添加量は汚泥固形物に対しおおよそ１０〜２０％であ
る。本発明では、嫌気性消化の結果、汚泥量が大幅に減
少しているので、原汚泥に対し、直接化学的にオゾン酸
化処理して可溶化する場合に比較しオゾンの使用量を大
幅に少なくできるので、オゾンコストも大幅に低減する
ことができる。
【０００７】オゾンを添加して化学酸化により可溶化し
た汚泥は、その後、可溶化汚泥をさらに好気性微生物の
存在下で曝気処理する好気性消化工程に供給し、可溶化
汚泥を好気性微生物により炭酸ガスと水に分解する。こ
の結果、原汚泥重量の９０％以上が減量化される。なお
オゾン酸化後の好気性消化工程としては、下水などの汚
水の活性汚泥法などの生物処理工程が利用できる。
た汚泥は、その後、可溶化汚泥をさらに好気性微生物の
存在下で曝気処理する好気性消化工程に供給し、可溶化
汚泥を好気性微生物により炭酸ガスと水に分解する。こ
の結果、原汚泥重量の９０％以上が減量化される。なお
オゾン酸化後の好気性消化工程としては、下水などの汚
水の活性汚泥法などの生物処理工程が利用できる。
【０００８】本発明の好ましい態様としては、嫌気性消
化工程にある消化汚泥を膜分離によって固液分離する手
段を設けて、嫌気性消化により減量化した汚泥を固液分
離し、分離液は系外に流出させ、固形化汚泥の一部を嫌
気性消化工程に移送し、残部を抜き出し、抜き出した消
化汚泥にオゾンを添加してオゾン酸化により可溶化する
ことにより一層嫌気性消化処理は効果的かつ経済的なも
のとすることができる。
化工程にある消化汚泥を膜分離によって固液分離する手
段を設けて、嫌気性消化により減量化した汚泥を固液分
離し、分離液は系外に流出させ、固形化汚泥の一部を嫌
気性消化工程に移送し、残部を抜き出し、抜き出した消
化汚泥にオゾンを添加してオゾン酸化により可溶化する
ことにより一層嫌気性消化処理は効果的かつ経済的なも
のとすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の有機性汚泥の減量化方法
を以下に図１により説明する。図１では嫌気性消化によ
り減量化した汚泥を固液分離する場合について示されて
いるが、嫌気性消化により減量化した汚泥を固液分離す
ることなく、汚泥の一部を抜き出してオゾン酸化して可
溶化する方法とすることもでき、本発明は以下の実施の
形態の説明によって限定されるものではない。
を以下に図１により説明する。図１では嫌気性消化によ
り減量化した汚泥を固液分離する場合について示されて
いるが、嫌気性消化により減量化した汚泥を固液分離す
ることなく、汚泥の一部を抜き出してオゾン酸化して可
溶化する方法とすることもでき、本発明は以下の実施の
形態の説明によって限定されるものではない。
【００１０】本発明の有機性汚泥の好ましい態様の減量
化方法について図１を用いて述べる。図１において、有
機性汚泥１をまず嫌気性消化工程２において嫌気性消化
し、生物学的に分解され易い部分を減量化する。嫌気性
消化の処理は、従来知られている嫌気性消化の方法によ
り行うものであって、通常、嫌気性消化によって消化さ
れるのは原汚泥中のＳＳ重量の６０％程度である。この
嫌気性消化工程２によって有機性汚泥は低分子の可溶性
の有機化合物となる結果、有機性汚泥はその分減量化さ
れる。有機性汚泥１は、嫌気性消化工程２において嫌気
性消化した後、ＵＦ膜３によって消化汚泥を膜分離によ
り固液分離し、ＳＳがほとんどゼロの分離液４を得る。
分離液４は系外に排出される。
化方法について図１を用いて述べる。図１において、有
機性汚泥１をまず嫌気性消化工程２において嫌気性消化
し、生物学的に分解され易い部分を減量化する。嫌気性
消化の処理は、従来知られている嫌気性消化の方法によ
り行うものであって、通常、嫌気性消化によって消化さ
れるのは原汚泥中のＳＳ重量の６０％程度である。この
嫌気性消化工程２によって有機性汚泥は低分子の可溶性
の有機化合物となる結果、有機性汚泥はその分減量化さ
れる。有機性汚泥１は、嫌気性消化工程２において嫌気
性消化した後、ＵＦ膜３によって消化汚泥を膜分離によ
り固液分離し、ＳＳがほとんどゼロの分離液４を得る。
分離液４は系外に排出される。
【００１１】一方、膜分離汚泥５の大部分は還流汚泥８
として嫌気性消化工程２に還流される。膜分離汚泥の残
部（移送汚泥６）はオゾンによる化学酸化槽７に供給さ
れ、オゾン酸化による可溶化を受ける。オゾンは強力な
酸化力を持っており、微生物細胞壁を破壊し、汚泥を可
溶化しＢＯＤ化する。汚泥を効果的に可溶化するための
オゾンの適正添加量は汚泥固形物に対しおおよそ１０〜
２０％である。可溶化汚泥１０は好気性消化槽９に導か
れ、そこで多様な好気性微生物により炭酸ガスと水に分
解される。好気性消化槽９からの流出汚泥は固液分離手
段１１によって濃縮汚泥と上澄水に分離され上澄水は系
外に排出され、濃縮汚泥は化学酸化槽７あるいは好気性
消化槽９に還流処理される。このような操作によって原
汚泥重量の９５％〜１００％の汚泥が消滅するので残渣
汚泥はほとんど発生しない。本発明による有機性汚泥の
減量化方法では好気性消化汚泥の膜分離において、以下
に述べる興味深い効果が認められた。すなわち、図１に
示した減量化方法では、膜分離おいて、膜汚染が少なく
なることが認められた。その理由はオゾンによる消化汚
泥の化学酸化によって膜汚染物質が酸化分解されるため
と思われる。
として嫌気性消化工程２に還流される。膜分離汚泥の残
部（移送汚泥６）はオゾンによる化学酸化槽７に供給さ
れ、オゾン酸化による可溶化を受ける。オゾンは強力な
酸化力を持っており、微生物細胞壁を破壊し、汚泥を可
溶化しＢＯＤ化する。汚泥を効果的に可溶化するための
オゾンの適正添加量は汚泥固形物に対しおおよそ１０〜
２０％である。可溶化汚泥１０は好気性消化槽９に導か
れ、そこで多様な好気性微生物により炭酸ガスと水に分
解される。好気性消化槽９からの流出汚泥は固液分離手
段１１によって濃縮汚泥と上澄水に分離され上澄水は系
外に排出され、濃縮汚泥は化学酸化槽７あるいは好気性
消化槽９に還流処理される。このような操作によって原
汚泥重量の９５％〜１００％の汚泥が消滅するので残渣
汚泥はほとんど発生しない。本発明による有機性汚泥の
減量化方法では好気性消化汚泥の膜分離において、以下
に述べる興味深い効果が認められた。すなわち、図１に
示した減量化方法では、膜分離おいて、膜汚染が少なく
なることが認められた。その理由はオゾンによる消化汚
泥の化学酸化によって膜汚染物質が酸化分解されるため
と思われる。
【００１２】
【実施例】以下に、図１に基づく本発明の有機性汚泥の
減量化方法の実施例を示す。しかし、本発明は以下の実
施例によって制限されるものではない。 実施例１ 下水の混合生汚泥（固形物濃度２５．０ｇ／リットル）
を前記図１に示した処理フローに従って処理した。汚泥
処理量は１０リットル／日（２５０ｇ／日）である。嫌
気性消化工程で使用する嫌気性消化槽１の容積は７０リ
ットル、嫌気性消化の温度は３５℃で、汚泥濃度は４１
〜４５ｇ／リットルである。固液分離手段には膜分離法
を適用し、膜は分画分子量１０万のＵＦ膜を用いた。Ｕ
Ｆ膜を透過するフラックスの線速度は０．１ｍ／日であ
る。なお、膜汚染が生じた時洗浄する方法は、次亜塩素
酸ソーダによる化学洗浄による。
減量化方法の実施例を示す。しかし、本発明は以下の実
施例によって制限されるものではない。 実施例１ 下水の混合生汚泥（固形物濃度２５．０ｇ／リットル）
を前記図１に示した処理フローに従って処理した。汚泥
処理量は１０リットル／日（２５０ｇ／日）である。嫌
気性消化工程で使用する嫌気性消化槽１の容積は７０リ
ットル、嫌気性消化の温度は３５℃で、汚泥濃度は４１
〜４５ｇ／リットルである。固液分離手段には膜分離法
を適用し、膜は分画分子量１０万のＵＦ膜を用いた。Ｕ
Ｆ膜を透過するフラックスの線速度は０．１ｍ／日であ
る。なお、膜汚染が生じた時洗浄する方法は、次亜塩素
酸ソーダによる化学洗浄による。
【００１３】固液分離された消化汚泥の可溶化はオゾン
酸化法によった。１リットル容積のオゾン酸化槽に膜分
離された消化汚泥の固形物を１．６リットル／日で供給
し、これに消化汚泥の固形物の重量あたり１２％のオゾ
ンを供給してオゾン酸化する。オゾン酸化法により可溶
化された可溶化汚泥は次に好気性消化槽９に移送され、
各種の好気性微生物により好気性消化される。好気性消
化槽９の容積は１６リットル、水温は２５℃で、滞留時
間は１０日間である。この条件で１年間処理を続けた結
果、分解不可能な固形物残渣の発生量は、１１〜１２ｇ
／日と極めて少なく、可溶化工程への供給汚泥の約９５
％が分解されたことになる。なお、膜分離水は、ＳＳ含
有量ゼロで、極めて清澄であった。
酸化法によった。１リットル容積のオゾン酸化槽に膜分
離された消化汚泥の固形物を１．６リットル／日で供給
し、これに消化汚泥の固形物の重量あたり１２％のオゾ
ンを供給してオゾン酸化する。オゾン酸化法により可溶
化された可溶化汚泥は次に好気性消化槽９に移送され、
各種の好気性微生物により好気性消化される。好気性消
化槽９の容積は１６リットル、水温は２５℃で、滞留時
間は１０日間である。この条件で１年間処理を続けた結
果、分解不可能な固形物残渣の発生量は、１１〜１２ｇ
／日と極めて少なく、可溶化工程への供給汚泥の約９５
％が分解されたことになる。なお、膜分離水は、ＳＳ含
有量ゼロで、極めて清澄であった。
【００１４】固液分離工程における膜透過フラックスの
線速度は、１年間の処理の間、０．１ｍ／日を維持し続
けることができ、洗浄によって回復しないような膜汚染
がないことが確認された。
線速度は、１年間の処理の間、０．１ｍ／日を維持し続
けることができ、洗浄によって回復しないような膜汚染
がないことが確認された。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、有機性汚泥の減量効果
が大きく、生物学的な汚泥減量化の処理時間は短縮さ
れ、また化学的酸化により可溶化におけるオゾン添加費
用は、生物学的な汚泥減量化方法を併用しない場合より
を大幅に削減することができる。また、膜分離工程にお
ける膜汚染をほとんどなくすることができる。
が大きく、生物学的な汚泥減量化の処理時間は短縮さ
れ、また化学的酸化により可溶化におけるオゾン添加費
用は、生物学的な汚泥減量化方法を併用しない場合より
を大幅に削減することができる。また、膜分離工程にお
ける膜汚染をほとんどなくすることができる。
【図１】図１は、嫌気性消化工程、化学酸化工程及び好
気性消化工程を行う本発明の工程フローを示す。
気性消化工程を行う本発明の工程フローを示す。
１ 有機性汚泥
２ 嫌気性消化槽
３ 膜分離部
４ 膜分離液
５ 膜分離汚泥
６ 移送汚泥
７ オゾン酸化槽
８ 還流汚泥
９ 好気性消化槽
１０ 可溶化汚泥
１１ 固液分離手段
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 11/00 - 11/20
C02F 3/12
Claims (2)
- 【請求項１】 有機性汚泥を嫌気性消化工程で嫌気性消
化した後、該消化汚泥にオゾンを添加して可溶化し、該
可溶化汚泥をさらに好気性微生物の存在下で汚水ととも
に曝気処理することを特徴とする有機性汚泥の減量化方
法。 - 【請求項２】 有機性汚泥を嫌気性消化工程で嫌気性消
化した後、膜分離手段により固液分離し、分離された消
化汚泥にオゾンを添加して可溶化し、該可溶化汚泥をさ
らに好気性微生物の存在下で汚水とともに曝気処理する
ことを特徴とする有機性汚泥の減量化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29443295A JP3447028B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 有機性汚泥の減量化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29443295A JP3447028B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 有機性汚泥の減量化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09136100A JPH09136100A (ja) | 1997-05-27 |
| JP3447028B2 true JP3447028B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=17807697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29443295A Expired - Fee Related JP3447028B2 (ja) | 1995-11-13 | 1995-11-13 | 有機性汚泥の減量化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3447028B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413593B1 (ko) * | 2001-06-11 | 2003-12-31 | 금호산업주식회사 | 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템과 그방법 |
| CN1328193C (zh) | 2002-09-02 | 2007-07-25 | 古贺健 | 污泥减量方法和装置 |
| KR100462943B1 (ko) * | 2002-10-07 | 2004-12-23 | 주식회사 아이이아이 | 고농도 유기성 오폐수 처리 시스템 |
| EP1785399B1 (en) * | 2004-07-30 | 2010-09-15 | Eiwa Land Environment Co., Ltd. | Waste water purification apparatus |
| KR100841089B1 (ko) * | 2007-10-02 | 2008-06-25 | 현대엔지니어링 주식회사 | 막결합형 혐기성 소화조를 이용한 바이오가스 생산 장치 및방법 |
| KR101300951B1 (ko) * | 2012-06-25 | 2013-08-27 | 현대건설주식회사 | 교대교차여과 방식을 활용한 막결합형 혐기성소화 시스템 및 이를 이용한 유기성 폐기물 처리방법 |
| KR102370290B1 (ko) | 2013-02-22 | 2022-03-04 | 비엘 테크놀러지스 인크. | 바이오필름 지지용 맴브레인 조립체 |
| CN104230092A (zh) * | 2013-06-07 | 2014-12-24 | 湖南永清环保研究院有限责任公司 | 一种城市生活污水处理与污泥同步减量近零排放工艺*** |
| US10160679B2 (en) | 2014-03-20 | 2018-12-25 | Bl Technologies, Inc. | Wastewater treatment with primary treatment and MBR or MABR-IFAS reactor |
| CN105060642A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-11-18 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 基于污泥碳源循环的强化除磷脱氮污水处理方法及*** |
-
1995
- 1995-11-13 JP JP29443295A patent/JP3447028B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09136100A (ja) | 1997-05-27 |
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