JP3468414B2 - オゾンによる有機性、難分解性排水の処理方法及びシステム - Google Patents
オゾンによる有機性、難分解性排水の処理方法及びシステムInfo
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Description
発生する、有機性、難分解性排水の処理方法及びシステ
ムに関する。
法は、有機汚泥水中へ散気菅もしくはエゼクター方式に
より2〜3mmφの径を持つ高濃度オゾンガスを混合可
溶化させ、またオゾンガス気泡を圧入混合させ、汚泥の
濃縮性を高め汚泥の沈降性の増大を行っている。また前
記方法による空気との混合を図り、微生物の活性化を行
っている。
管方式、エゼクター方式によるオゾンガスの気泡の球径
は2〜3mmφと大きく浮力も大きい。そのため水中で
の接触滞留時間が短く、また容積に対し表面積が小さく
流入排水等との接触面積が小さいので、流入排水等への
オゾンガスの溶解効率が低く、高濃度のオゾンガスが必
要となる。さらに排オゾンの処理設備等多くのエネルギ
ーと時間が必要であったと共に、流入原水の曝気効率も
悪く、硫化水素等の悪臭対策に対する設備等も必要であ
る。また、流入原水の前処理効率も悪く、曝気槽への流
入水の負荷を低減するために、大量の薬剤を必要とし、
その分産業廃棄物の量も増大しているという不都合もあ
った。
であり、本発明の目的は有機性、難分解性排水の負荷を
短時間で大量に低減し、脱臭する方法及びシステムを提
供することにある。
解性排水の処理方法及びシステムに関するものであり、
特に有機性、難分解性排水の負荷を短時間で大量に低減
し、脱臭する方法に関するものであり、本発明の上記目
的は、方法の発明においては、混合調整槽に有機性、難
分解性排水を供給し、気液攪拌混合装置を接続された反
応分離槽に前記有機性、難分解性排水を前記混合調整槽
から供給し、前記反応分離槽から前記気液攪拌混合装置
に前記有機性、難分解性排水を送ると共に、前記気液攪
拌混合装置にオゾンガスを供給して気液濃縮混合するこ
とにより気液混合液とし、前記気液混合液を前記反応分
離槽に渦流回転拡散するように還流し、酸化生成物と液
体とを分離して、前記分離された液体を前記混合調整槽
へ返送し、新たに前記混合調整槽に供給される有機性、
難分解性排水と前記混合調整槽で攪拌混合されるように
し、オゾンによる有機性、難分解性排水の処理方法であ
って、前記気液攪拌混合装置を複数設け、前記反応分離
槽の内側に回転反応分離筒を配置し、前記反応分離槽と
前記回転反応分離筒との間にパンチング板を配置し、前
記回転反応分離筒の内側にパンチング板を配置し、前記
有機性、難分解性排水が前記反応分離槽と前記回転反応
分離筒との間のパンチング板と、前記回転反応分離筒内
のパンチング板とを通過するようにし、有機性、難分解
性排水が、前記回転反応分離筒の内側に接続される前記
気液攪拌混合装置と、前記回転反応分離筒の外側に接続
される前記気液攪拌混合装置とによってオゾンガスと気
液濃縮混合され、渦流回転拡散するように送られること
により達成される。
理槽、及び沈殿槽を備えた活性汚泥処理システムを用い
た有機性廃棄物処理方法において、混合調整槽に有機
性、難分解性排水を供給し、気液攪拌混合装置を接続さ
れた反応分離槽に前記有機性、難分解性排水を前記混合
調整槽から供給し、前記反応分離槽から前記気液攪拌混
合装置に前記有機性、難分解性排水を送ると共に、前記
気液攪拌混合装置にオゾンガスを供給して気液濃縮混合
することにより気液混合液とし、前記気液混合液を前記
反応分離槽に渦流回転拡散するように還流し、酸化生成
物と液体とを分離して、前記分離された液体を前記混合
調整槽へ返送し、新たに前記混合調整槽に前記原水調整
槽から供給される有機性、難分解性排水と前記分離され
た液体とを前記混合調整槽で攪拌混合されるようにして
前記有機性、難分解性排水の負荷を低減し、前記負荷を
低減された有機性、難分解性排水を前記生物処理槽に送
り生物処理した後に沈殿槽へ供給し、前記沈殿槽の下部
に溜まった汚泥を気液攪拌混合装置を接続された反応分
離槽に供給し、前記反応分離槽から前記気液攪拌混合装
置に前記汚泥を送ると共に、前記気液攪拌混合装置にオ
ゾンガスを供給して混合することにより気液混合液と
し、前記気液混合液を前記反応分離槽に還流して酸化生
成物と液体とを分離して汚泥の減量/脱臭を行うように
し、オゾンによる有機性、難分解性排水の処理方法であ
って、前記混合調整槽からの前記有機性、難分解性排水
を供給される前記反応分離槽に接続される前記気液攪拌
混合装置を複数設け、当該反応分離槽の内側に回転反応
分離筒を配置し、当該反応分離槽と当該回転反応分離筒
との間にパンチング板を配置し、当該回転反応分離筒の
内側にパンチング板を配置し、前記有機性、難分解性排
水が、当該反応分離槽と当該回転反応分離筒との間のパ
ンチング板と、当該回転反応分離筒内のパンチング板と
を通過するようにし、有機性、難分解性排水が、前記回
転反応分離筒の内側に接続される前記気液攪拌混合装置
と、前記回転反応分離筒の外側に接続される前記気液攪
拌混合装置とによってオゾンガスと気液濃縮混合され、
渦流回転拡散するように送られることにより達成され
る。
槽、混合調整槽、生物処理槽、及び沈殿槽を備えた活性
汚泥処理システムにおいて、前記混合調整槽に繋がる反
応分離槽と、前記反応分離槽の内側に配置される回転分
離筒と、前記反応分離槽に周設され、前記回転反応分離
筒の内側と、前記回転分離筒の外側とに接続された複数
の気液攪拌混合装置にオゾンを供給して混合するオゾン
供給装置と、前記反応分離槽に有機性、難分解性排水を
前記混合調整槽から供給する手段と、前記反応分離槽及
び前記気液攪拌混合装置の間で前記有機性、難分解性排
水及びオゾン混合液を相互に供給/還流する供給/還流
手段と、オゾン処理された前記有機性、難分解性排水を
前記混合調整槽へ返送する手段と、前記オゾン処理され
た有機性、難分解性排水と前記原水調整槽から新たに送
られてくる有機性、難分解性排水とを攪拌混合して、前
記有機性、難分解性排水の負荷を低減させて後に、前記
生物処理槽へ前記負荷を低減させた排水を供給する手段
とを具備したオゾンによる有機性、難分解性排水の処理
システムであって、複数の気液攪拌混合装置を接続さ
れ、回転反応分離筒を内蔵した前記反応分離槽に有機
性、難分解性排水を供給し、前記反応分離槽から前記気
液攪拌混合装置に前記有機性、難分解性排水を送ると共
に、前記気液攪拌混合装置にオゾンガスを供給して気液
濃縮混合することにより気液混合液とし、前記気液混合
液を前記反応分離槽に渦流回転拡散するように還流し、
酸化生成物と液体とを分離し、前記有機性、難分解性排
水の負荷/脱臭を低減するようになっている反応分離槽
を第1反応分離槽及び第2反応分離槽として二つ直列に
接続し、前記第1反応分離槽では前記気液混合液が前記
第1反応分離槽内の回転反応分離筒の内側から外側へ当
該回転反応分離筒内のパンチング板を通過して、当該回
転反応分離筒から溢れて、当該反応分離槽と当該回転反
応分離筒との間のパンチング板を通過して渦流回転拡散
して流れるようにし、前記第2反応分離槽では前記第1
反応分離槽から送られてくる前記気液混合液が前記第2
反応分離槽内の回転反応分離筒の外側から内側へ当該反
応分離槽と当該回転反応分離筒との間のパンチング板を
通過して当該回転反応分離筒内に溢れて、当該回転反応
分離筒内のパンチング板を通過して渦流回転拡散して流
れるように構成した前記反応分離槽を組み込んだことに
よって達成される。
槽、沈殿槽、及び脱水機を備えた活性汚泥処理システム
において、前記混合調整槽に繋がる反応分離槽と、前記
反応分離槽の内側に配置される回転分離筒と、前記反応
分離槽に周設され、前記回転反応分離筒の内側と、前記
回転分離筒の外側とに接続された複数の気液攪拌混合装
置にオゾンを供給して混合するオゾン供給装置と、前記
反応分離槽に有機性、難分解性排水を前記混合調整槽か
ら供給する手段と、前記反応分離槽及び前記気液攪拌混
合装置の間で前記有機性、難分解性排水及びオゾン混合
液を相互に供給/還流する供給/還流手段と、オゾン処
理された前記有機性、難分解性排水を前記混合調整槽へ
返送する手段と、前記オゾン処理された有機性、難分解
性排水と前記原水調整槽から新たに送られてくる有機
性、難分解性排水とを攪拌混合して、前記有機性、難分
解性排水の負荷を低減させて後に、前記生物処理槽へ前
記負荷を低減させた排水を供給する手段とを具備し、前
記生物処理槽で処理された排水を前記沈殿槽へ供給する
手段と、前記沈殿槽に繋がる反応分離槽と、前記反応分
離槽に周設された気液攪拌混合装置にオゾンを供給して
混合する前記オゾン供給装置と、前記反応分離槽に前記
沈殿槽下部に溜まった汚泥を前記沈殿槽から供給する手
段と、前記反応分離槽及び前記気液攪拌混合装置の間で
前記汚泥及びオゾン混合液を相互に供給/還流する供給
/還流手段と、オゾン処理された前記汚泥を前記脱水機
へ供給する手段とを具備したオゾンによる有機性、難分
解性排水の処理システムであって、複数の気液攪拌混合
装置を接続され、回転反応分離筒を内蔵した前記反応分
離槽に有機性、難分解性排水を供給し、前記反応分離槽
から前記気液攪拌混合装置に前記有機性、難分解性排水
を送ると共に、前記気液攪拌混合装置にオゾンガスを供
給して気液濃縮混合することにより気液混合液とし、前
記気液混合液を前記反応分離槽に渦流回転拡散するよう
に還流し、酸化生成物と液体とを分離し、前記有機性、
難分解性排水の負荷/脱臭を低減するようになっている
反応分離槽を第1反応分離槽及び第2反応分離槽として
二つ直列に接続し、前記第1反応分離槽では前記気液混
合液が前記第1反応分離槽内の回転反応分離筒の内側か
ら外側へ当該回転反応分離筒内のパンチング板を通過し
て、当該回転反応分離筒から溢れて、当該反応分離槽と
当該回転反応分 離筒との間のパンチング板を通過して渦
流回転拡散して流れるようにし、前記第2反応分離槽で
は前記第1反応分離槽から送られてくる前記気液混合液
が前記第2反応分離槽内の回転反応分離筒の外側から内
側へ当該反応分離槽と当該回転反応分離筒との間のパン
チング板を通過して当該回転反応分離筒内に溢れて、当
該回転反応分離筒内のパンチング板を通過して渦流回転
拡散して流れるように構成した前記反応分離槽を組み込
んだことによって達成される。
性、難分解性排水の負荷の低減/脱臭方法及び装置を組
み込んだ排水処理システムのフローを示す図である。有
機性、難分解性排水(以下、原水とする)は原水調整槽
2へ送られ、ここで以後の過程で処理する原水の処理量
を調整する。原水調整槽2から原水は混合調整槽6へ送
られる。原水が何も入っていない混合調整槽6へ流入す
る時、流入した原水はそのまま一次負圧型反応分離槽3
1へ送られ、一次負圧型反応分離槽31及び二次負圧型
反応分離槽41でオゾン処理された後に再び混合調整槽
6へと送られる。混合調整槽6でオゾン処理された原水
と原水調整槽2からの原水が混合される。一次負圧型反
応分離槽31及び二次負圧型反応分離槽41でオゾン処
理された原水(以下、オゾン処理水とする)はオゾンが
溶解されているために、原水と混合することによって効
率よくオゾン処理され、その結果として原水中の有機
性、難分解性排水は酸化分解、脱臭され次の生物処理槽
(曝気槽)61で処理を容易に行える程度にまで原水の
負荷を低下させることができる。生物処理槽(曝気槽)
61で処理された処理水は、沈殿槽62へ送られる。沈
殿槽62では処理水中に存在する微生物のフロックを沈
殿させるための槽である。この槽の上澄み液は放流さ
れ、沈殿物は定期的に取り出され脱水機63にかけられ
て水分が取り除かれたケーキとされ、処理される。以上
が、オゾンによる有機性、難分解性排水の負荷の低減/
脱臭方法及び装置を組み込んだ排水処理システムの大ま
かな流れである。
離槽を用いて処理する工程を含むようにした場合の排水
処理システムのフローを示す図である。沈殿槽62で生
じる汚泥を負圧型反応分離槽71、72でオゾン酸化処
理し、汚泥の減量及び脱臭を行うようにしたものであ
る。
分解性排水の負荷の低減/脱臭方法及び装置の主要部で
ある、混合調整槽6、一次負圧型反応分離槽31、二次
負圧型反応分離槽41、そして生物処理槽(曝気槽)6
1の部分について図3及び図4を参照して詳細に説明す
る。図3は原水調整槽2、混合調整槽6、一次負圧型反
応分離槽31、二次負圧型反応分離槽41、そして生物
処理槽(曝気槽)61の部分の側面断面図であり、図4
は図3の平面断面図である。
する有機性、難分解性排水を溜める原水調整槽2、原水
と微細オゾンガスとを段階的に負圧混合し酸化分離させ
る一次負圧型反応分離槽31及び二次負圧型反応分離槽
41、原水とオゾン処理水とを接触混合させる混合調整
槽6(原水とオゾン処理水が混合されたものを以下、混
合水とする)、そして接触混合され負荷が低減された混
合水を生物処理する生物処理槽(曝気槽)61から成
る。一次回転反応分離筒32は、一次負圧型反応分離槽
31の内側に配置され、気液攪拌混合槽36A及び36
Bは一次回転反応分離筒32内側と接続され、気液攪拌
混合槽36C及び36Dは一次回転反応分離筒32外側
と接続されている。二つの負圧型反応分離槽に気液攪拌
混合槽と、各負圧型反応分離槽で生じる微細泡沫と浮上
分離されたオゾン酸化生成物を回収濃縮させる回収濃縮
槽11、及び回収濃縮槽11からの濃縮オゾン酸化生成
物を固液分離させるための濃縮汚泥貯留槽13が接続さ
れている。
し微細オゾンガスと流入原水との接触効率を高めるため
に、オゾン酸化水吸込口、気液吹出口、そして気液攪拌
混合槽が二つの負圧型反応分離槽それぞれに設置されて
いる。気液攪拌混合槽は、負圧型反応分離槽から有機
性、難分解性排液を吸い上げる管、オゾンガスが供給さ
れる管、オゾンガスと有機性、難分解性排液を攪拌混合
し凝縮させる部分、そして凝縮したオゾンガスと有機
性、難分解性排液を負圧型反応分離槽へ送るための管よ
り成るものである。各負圧型反応分離槽へ流入する原水
は気液攪拌混合槽へ吸込まれ、そこでオゾン発生装置2
1からのオゾンと、或は各負圧型反応分離槽でのオゾン
酸化反応の時に生じる排オゾンと撹拌、接触される。気
液攪拌混合された気液混合水は、凝縮され再び負圧型反
応分離槽へ送られ吹出される。ここで、気液混合水が吹
出される気液吹出口は、気液混合水を負圧型反応分離槽
内で渦流回転拡散させるために、渦を巻くような角度に
調整することが出来るように各負圧型反応分離槽内に設
置される。また、渦流回転速度がオゾン気泡の浮上速度
よりも大きくすることによって、負圧型反応分離槽内で
オゾンガスと原水との効率良い接触反応が可能となる。
られる。原水調整槽2では原水の処理量を調節し、適当
な量の原水を送水ポンプ3を用いて原水送水管4を経て
混合調整槽6へと送る。混合水管5は原水調整槽2から
の原水と後述する二次負圧型反応分離槽41から送られ
てくるオゾン処理水とを混合する。ここでは、混合調整
槽6が空の状態で、そこに新しく原水が流入する場合を
仮定して説明し、後で原水調整槽2と二次負圧型反応分
離槽41からのオゾン処理水とが混合される場合につい
て説明する。
プ8で一次回転反応分離筒32へ送られ、更にオゾン酸
化水吸込口35Aより気液攪拌混合槽36Aへと送られ
る。また、オゾン発生装置21により発生したオゾンガ
スは、コンプレッサ−22によりオゾン管23Aを通っ
て気液攪拌混合装置36Aに圧送される。ここで、オゾ
ンガスと原水は混合攪拌されて微細なオゾンガス気泡と
なると共に、気液凝縮混合され、一次負圧型反応分離槽
31の内側に設けた、一次回転反応分離筒32の下方へ
送られ、気液吹出口37Aより吹出される。このオゾン
ガスと混合された気液混合水を、一次気液混合水とす
る。吹出された気液混合水は渦流回転拡散し、上述した
したように渦流回転速度をオゾン気泡の浮上速度よりも
大きくすることによって、負圧型反応分離槽内でオゾン
ガスと原水との効率良い接触反応が可能となる。このよ
うにして一次気液混合水はオゾンとの接触反応分離を行
い、段階的に穴の開いたパンチング板38を通り、一次
反応分離筒32方に送られる。一次反応分離筒32内の
パンチング板38を通過した一次気液混合水は、オゾン
酸化水吸込口35Bから気液攪拌混合槽36Bへ送られ
る。気液攪拌混合槽36Bで、吸込まれた一次気液混合
水は排オゾン管51Aからの排オゾンガスと混合され、
この気液混合水を二次気液混合水とする。二次気液混合
水は気液吹出口37Bから一次回転反応分離筒32の上
方へ吹出される。この気液吹出口37Bは、前記気液吹
出口37Aと同じく、渦を巻くように角度の調整がなさ
れている。二次気液混合水は渦流回転拡散しながら接触
反応分離を促進させる。
てきた気液混合水は、一次負圧型反応分離槽31と一次
回転反応分離筒32との間の中間に設けたパンチング板
39の上方部に溜まる。一方、オゾン酸化反応により発
生したオゾン酸化物は、渦流回転拡散作用、膨張、及び
オゾン酸化作用によって微細気泡に付着し、浮力によっ
て浮上分離される。浮上分離されたオゾン酸化物は泡沫
排オゾン回収塔25Aへと流れる。浮上分離された酸化
物の処理は、後に述べる回収濃縮槽11、消泡ポンプ2
6、そして泡沫排オゾン回収塔25Aとの間で消泡循環
により行われる。
液混合水は、オゾン酸化水吸込口35Cより吸込まれ気
液攪拌混合槽36Cに送られる。気液攪拌混合槽36C
により、排オゾン管51Bからの微細排オゾンガスと気
液混合攪拌される。この気液混合水を三次気液混合水と
する。三次気液混合水は、気液吹出口37Cより一次負
圧型反応分離槽31へと吹出される。気液吹出口37C
は前記気液吹出口37Aと同じく、吹出す液体が渦を巻
くように角度の調節が行われる。三次気液混合水は渦流
回転攪拌され、さらにオゾンとの酸化反応を促進させ、
オゾン酸化物と反応分離作用を生じさせ浮上分離を行
う。
次負圧型反応分離槽31と一次回転反応分離筒32との
間に設けたパンチング板39の下方部へ送られ、オゾン
酸化水吸込口35Dより吸込まれ気液攪拌混合槽36D
へ送られる。気液攪拌混合槽36Dでは、吸込まれた気
液混合水がオゾン発生装置21で発生しオゾン管23B
を通ってきたオゾンと気液混合される。この過程で生成
される気液混合水を、四次気液混合水とする。四次気液
混合水は、気液吹出口37Dより吹出される。気液吹出
口37Dもまた前記気液吹出口37Aと同じく、吹出す
液体が渦を巻くように角度の調節が行われる。四次気液
混合水は一次負圧型反応分離槽31の下方部へ吹出さ
れ、渦流回転攪拌され、さらにオゾンとの酸化反応を促
進させ、オゾン酸化物と反応分離作用を生じさせ浮上分
離を行う。一次反応分離槽31では気液混合液が一次反
応分離槽31内の回転反応分離筒32の内側から外側へ
流れるようになっている。
31下部に設けた送水管9を経て、二次負圧型反応分離
槽41へ送られる。二次負圧型反応分離槽41の構造は
上述した一次負圧型反応分離槽31と基本的に同じであ
る。濃縮余剰汚泥の一次負圧型反応分離槽31で処理さ
れた酸化処理水は、段階的に図1の二次負圧型反応分離
槽41内に描いた矢印に沿って二次回転反応分離筒42
に送られて渦流回転拡散させられる。この時処理水は、
気液攪拌混合槽43Aと43Dではオゾン発生装置21
からそれぞれオゾン管23Dと23Cを通ってきたオゾ
ンガスと、気液攪拌混合槽43Bと43Cでは排オゾン
ガスとそれぞれ気液攪拌混合される。これによりオゾン
ガスとの反応効率が高まり、溶菌作用、脱色作用、自己
酸化作用、脱臭作用が強制的に行われ、濃縮余剰汚泥を
90%以上減量させる。残りのオゾン酸化物は、濃縮性
も高く、従来法における脱水機により脱水処理される。
また、オゾンによる酸化を短時間で可能とするため、ま
たオゾン酸化処理水中の残留オゾンの曝気槽への直接流
出による過曝気、過溶菌作用を防止するために、流入原
水の水量及び負荷に対応した量の処理水を二次負圧型反
応分離槽41から流出管10を経て混合調整槽6へ送水
出来るように構成している。二次反応分離槽内41で
は、気液混合液が二次反応分離槽41内の回転反応分離
筒42の外側から内側へ流れるようになっている。
泡沫は、前記泡沫回収排オゾン塔25A、25Bにより
回収濃縮槽11に連結した消泡ポンプ26により消泡作
用を行いながら循環回収される。回収濃縮槽11ではオ
ゾン酸化生成物は濃縮化されて沈降するが、排オゾンに
よる脱臭効果作用によって、無臭性の凝集沈降性の高い
オゾン酸化生成物となる。この回収濃縮槽11で生じた
濃縮オゾン酸化生成物は、流出管12を経て濃縮汚泥貯
留槽13へ送られ固液分離された後に、脱水効率の高い
余剰汚泥とされる。
効率、凝縮渦流回転拡散循環作用、排オゾン利用、流入
原水と酸化処理水との混合により、小容量のエネルギー
で大量の有機性、難分解性排水を、安全にそして安定し
て負荷の低減/脱臭を図ることが可能となる。
混合調整槽6へ送られ、原水調整槽2からの原水とオゾ
ン処理水とが混合される。オゾン処理水はオゾンを十分
にそして均一に溶解している状態にあるため、混合調整
槽6でオゾン処理水と原水とが混合されることにより、
オゾン処理水中の残留オゾンが原水に対して反応し、原
水の酸化分解、殺菌、脱臭等を行う。残留オゾンはこの
ようにして有効に利用され、又原水の負荷を十分に下げ
ることが可能である。混合調整槽6では、一次及び二次
負圧型反応分離槽でのオゾン反応時に発生した排オゾン
ガスを収集して利用することができるように、排オゾン
管24と気液攪拌混合装置7を設置しても良い。この場
合、原水とオゾン処理水の混合水と排オゾンは気液攪拌
混合装置7へ送られて気液混合撹拌され、再び混合調整
槽6内へ送られる。このようにしてオゾンガス、オゾン
処理水、そして原水が混合される。
た原水とオゾン処理水との混合水(以下、原水混合水と
する)は生物処理槽(曝気槽)61へ送られ、活性生物
処理法によって分解される。
槽)61の微生物の分解能力によってオゾンガスの濃
度、オゾン処理水と混合調整槽6で混合する原水の量等
を変化させることができる。例えば、生物処理槽(曝気
槽)61での分解能力が限界に近い状態にある場合、混
合調整槽6から生物処理槽(曝気槽)61へ送る原水混
合水の負荷を低減させる必要がある。それには、各負圧
型反応分離槽でオゾン濃度を高くして酸化分解反応を促
進させて負荷を低減させ、混合調整槽6へ送るオゾン処
理水のオゾン濃度を高めるか、或は原水調整槽2から送
る原水の量を少なくするなどの処置を施せば良い。逆
に、生物処理槽(曝気槽)61での分解能力が十分にあ
る場合は、各負圧型反応分離槽でオゾン濃度を低くして
酸化分解反応を少し抑えて負荷を増加させ、混合調整槽
6へ送るオゾン処理水のオゾン濃度を低くするか、或は
原水調整槽2から送る原水の量を多くするなどの処置を
施せば良い。また、生物処理槽(曝気槽)61での負荷
を一定とするために上記の処置を取ることも可能であ
る。
の排水、雑菌の抑制された排水、そして残留酸素の微細
気泡を含む排水は、微生物の活性化を図ることが出来る
ので、生物処理を効率よく行うことが出来る。また、こ
のような排水を曝気槽に送り込むことにより曝気槽への
負荷の変動を抑制でき、流入原水量の増大を少ないエネ
ルギーで安全且つ安定的に処埋することが出来る。
水は沈殿槽62へと送られる。前述したように、沈殿槽
62で生物処理槽(曝気槽)61から流れてきた微生物
のフロックが沈殿し、上澄みの液体はそのまま放流さ
れ、沈殿した微生物のフロック等の固体分は定期的に取
り出されて脱水処理された後に処分される。
放流し、固体分を脱水処理して廃棄しても良いが、図2
に示すように沈殿槽下部に溜まった汚泥を一次負圧型反
応分離槽71及び二次負圧型反応分離槽72へ送り、オ
ゾン酸化処理して後に脱水機にかけることもできる。こ
こで一次負圧型反応分離槽71及び二次負圧型反応分離
槽72の構造・動作は基本的に前述した一次負圧型反応
分離槽31及び二次負圧型反応分離槽32と同じであ
る。沈殿槽62から送られてくる汚泥をオゾンガスと気
液攪拌混合し、各負圧型反応分離槽内で渦流回転拡散さ
せ、浮上分離させることによって、オゾン酸化物と液体
とを分離し、又処理水の溶菌、脱色、脱臭を行い、汚泥
量を処理前と比べて1/10程度に減らすことができ
る。分離された固体分はその後脱水機63へ送られて脱
水処理によりケーキ状にされて処理される。オゾン酸化
された処理水は、負圧型反応分離槽に接続されている濃
縮汚泥貯溜槽へ返送され再利用される。
施形態であり、本発明はこの例のみに限定されるもので
ないことはもちろんである。
槽内へ拡散される微細なオゾン気泡について、従来例と
対比した具体例により説明する。
3mmφ」、本発明のオゾン気泡の大きさが「0.0l
mmφ」の場合、(b)従来のオゾン気泡の表面積S、
体積Pを計算すると、 S=4πr2=4×3.14×(2〜3)2 =50.24〜113.04mm2 P=4πr3/3=4×3.14×(2〜3)3/3 =33.49〜113.0mm3 (c)本発明のオゾン気泡の表面積S、体積Pを計算す
ると、 S=4πr2=4×3.14×(0.01)2=0.0l
256mm2 P=4πr3/3=4×3.14×(0.01)3/3 =0.0000041mm3 (d)表面積の増加は、 50.24÷0.01256=4,000倍 113.04÷0.01256=9,000倍 (e)径が2〜3mmφのオゾン気泡1個を0.01m
mφのオゾン気泡1個の体積と比較すると、径が2mm
φの場合は、 N=33.49÷0.0000041 =8,000,000個 径が3mmφの場合は、 N=113.04÷0.0000041 =27,000,000個 上記のように、前記の気液攪拌混合装置よりオゾン気泡
を濃縮余剰汚泥水中拡散すると、従来のものに比較し
て、表面積が4,000倍〜9,000倍に増大して水
との接触面積が著しく増大すると共に、微細な気泡のた
め浮力が小さく水中での滞留時間を長くさせると同時
に、水の流れを段階的に渦流状に回転流水を行うことに
より、さらに渦流による乱流波数により接触効率を高く
しまた、排オゾンの再利用により効果的に低いエネルギ
ーで短時間の有機性、難分解性排水のオゾン酸化分解作
用を可能とし、オゾン酸化量と流入原水の混合割合を調
製することにより、曝気槽での処理能力の向上を、安定
的に行うことが出来る。
れば、一つ以上の気液攪拌混合装置を備えた負圧型反応
分離槽内での渦流回転拡散によって、原水に対し微細な
オゾン気泡の接触効率、滞留時間、そして溶解率が大き
くなり、オゾン酸化分解作用が効果的に効率良く行わ
れ、オゾン酸化分解による雑菌の処埋、及び難分解性物
質を可容化し易分解性物質とし、流入物質の負荷の低減
化の効率を高めることができ、更に原水中のオゾン濃度
を高めることができる。このようなオゾン処理水と原水
とを混合することによって、原水の負荷を生物活性処理
可能な程度に低減させることができる。その結果、オゾ
ン処理水中の残留酸素により生物を活性促進化させ、生
物処理槽(曝気槽)での処理効果を増大させると共に処
理量の増大を可能とし、濃縮沈殿の増大から生物活性処
理方法での最終沈降池においての処理量が増大される。
さらに、余剰汚泥及び濃縮オゾン酸化物の脱水効率が増
大し、小さなエネルギーで生物処理法の処理水質の向上
と処理量の増大が可能となる。
処理方法及びシステムの流れを表す図である。
処理方法及びシステムの流れを表す図である。
図である。
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 混合調整槽に有機性、難分解性排水を供
給し、気液攪拌混合装置を接続された反応分離槽に前記
有機性、難分解性排水を前記混合調整槽から供給し、前
記反応分離槽から前記気液攪拌混合装置に前記有機性、
難分解性排水を送ると共に、前記気液攪拌混合装置にオ
ゾンガスを供給して気液濃縮混合することにより気液混
合液とし、前記気液混合液を前記反応分離槽に渦流回転
拡散するように還流し、酸化生成物と液体とを分離し
て、前記分離された液体を前記混合調整槽へ返送し、新
たに前記混合調整槽に供給される有機性、難分解性排水
と前記分離された液体とを前記混合調整槽で攪拌混合し
て負荷を低減するようにしたオゾンによる有機性、難分
解性排水の処理方法であって、 前記気液攪拌混合装置を複数設け、前記反応分離槽の内
側に回転反応分離筒を配置し、前記反応分離槽と前記回
転反応分離筒との間にパンチング板を配置し、前記回転
反応分離筒の内側にパンチング板を配置し、前記有機
性、難分解性排水が前記反応分離槽と前記回転反応分離
筒との間のパンチング板と、前記回転反応分離筒内のパ
ンチング板とを通過するようにし、 有機性、難分解性排水が、 前記回転反応分離筒の内側に
接続される前記気液攪拌混合装置と、前記回転反応分離
筒の外側に接続される前記気液攪拌混合装置とによって
オゾンガスと気液濃縮混合され、渦流回転拡散するよう
に送られることを特徴とするオゾンによる有機性、難分
解性排水の処理方法。 - 【請求項2】 原水調整槽、混合調整槽、生物処理槽、
及び沈殿槽を備えた活性汚泥処理システムを用いた有機
性廃棄物処理方法において、混合調整槽に有機性、難分
解性排水を供給し、気液攪拌混合装置を接続された反応
分離槽に前記有機性、難分解性排水を前記混合調整槽か
ら供給し、前記反応分離槽から前記気液攪拌混合装置に
前記有機性、難分解性排水を送ると共に、前記気液攪拌
混合装置にオゾンガスを供給して気液濃縮混合すること
により気液混合液とし、前記気液混合液を前記反応分離
槽に渦流回転拡散するように還流し、酸化生成物と液体
とを分離して、前記分離された液体を前記混合調整槽へ
返送し、新たに前記混合調整槽に前記原水調整槽から供
給される有機性、難分解性排水と前記分離された液体と
を前記混合調整槽で攪拌混合されるようにして前記有機
性、難分解性排水の負荷を低減し、前記負荷を低減され
た有機性、難分解性排水を前記生物処理槽に送り生物処
理した後に沈殿槽へ供給し、前記沈殿槽の下部に溜まっ
た汚泥を気液攪拌混合装置を接続された反応分離槽に供
給し、前記反応分離槽から前記気液攪拌混合装置に前記
汚泥を送ると共に、前記気液攪拌混合装置にオゾンガス
を供給して混合することにより気液混合液とし、前記気
液混合液を前記反応分離槽に還流して酸化生成物と液体
とを分離して汚泥の減量/脱臭を行うようにしたオゾン
による有機性、難分解性排水の処理方法であって、 前記混合調整槽からの前記有機性、難分解性排水を供給
される前記反応分離槽に接続される前記気液攪拌混合装
置を複数設け、当該反応分離槽の内側に回転反応分離筒
を配置し、当該反応分離槽と当該回転反応分離筒との間
にパンチング板を配置し、当該回転反応分離筒の内側に
パンチング板を配置し、前記有機性、難分解性排水が、
当該反応分離槽と当該回転反応分離筒との間のパンチン
グ板と、当該回転反応分離筒内のパンチング板とを通過
するようにし、 有機性、難分解性排水が、 前記回転反応分離筒の内側に
接続される前記気液攪拌混合装置と、前記回転反応分離
筒の外側に接続される前記気液攪拌混合装置とによって
オゾンガスと気液濃縮混合され、渦流回転拡散するよう
に送られることを特徴とするオゾンによる有機性、難分
解性排水の処理方法。 - 【請求項3】 前記混合調整槽に気液攪拌混合装置を設
置し、前記反応分離槽に接続されている前記気液混合攪
拌装置における前記気液攪拌混合過程で生じる排オゾン
ガスを前記反応分離槽に設置の気液攪拌混合装置、及び
/又は前記混合調整槽に設置の前記気液攪拌混合装置へ
供給し、前記排オゾンガスを再利用するようにした請求
項1に記載のオゾンによる有機性、難分解性排水の処理
方法。 - 【請求項4】 前記混合調整槽に気液攪拌混合装置を設
置し、前記混合調整槽からの排水を処理する前記反応分
離槽に接続されている前記気液混合攪拌装置における気
液攪拌混合過程で生じる排オゾンガスを当該反応分離槽
に設置の気液攪拌混合装置、及び/又は前記混合調整槽
に設置の前記気液攪拌混合装置へ供給し、沈殿槽からの
汚泥を処理する前記反応分離槽に接続されている前記気
液混合攪拌装置における気液攪拌混合過程で生じる排オ
ゾンガスを当該反応分離槽に設置の気液攪拌混合装置、
及び/又は前記混合調整槽に設置の前記気液攪拌混合装
置へ供給し、前記排オゾンガスを再利用するようにした
請求項2に記載のオゾンによる有機性、難分解性排水の
処理方法。 - 【請求項5】 原水調整槽、混合調整槽、生物処理槽、
及び沈殿槽を備えた活性汚泥処理システムにおいて、前
記混合調整槽に繋がる反応分離槽と、前記反応分離槽の
内側に配置される回転分離筒と、前記反応分離槽に周設
され、前記回転反応分離筒の内側と、前記回転分離筒の
外側とに接続された複数の気液攪拌混合装置にオゾンを
供給して混合するオゾン供給装置と、前記反応分離槽に
有機性、難分解性排水を前記混合調整槽から供給する手
段と、前記反応分離槽及び前記気液攪拌混合装置の間で
前記有機性、難分解性排水及びオゾン混合液を相互に供
給/還流する供給/還流手段と、オゾン処理された前記
有機性、難分解性排水を前記混合調整槽へ返送する手段
と、前記オゾン処理された有機性、難分解性排水と前記
原水調整槽から新たに送られてくる有機性、難分解性排
水とを攪拌混合して、前記有機性、難分解性排水の負荷
を低減させて後に、前記生物処理槽へ前記負荷を低減さ
せた排水を供給する手段とを具備したオゾンによる有機
性、難分解性排水の処理システムであって、 複数の気液攪拌混合装置を接続され、回転反応分離筒を
内蔵した前記反応分離槽に有機性、難分解性排水を供給
し、前記反応分離槽から前記気液攪拌混合装置に前記有
機性、難分解性排水を送ると共に、前記気液攪拌混合装
置にオゾンガスを供給して気液濃縮混合することにより
気液混合液とし、前記気液混合液を前記反応分離槽に渦
流回転拡散するように還流し、酸化生成物と液体とを分
離し、前記有機性、難分解性排水の負荷/脱臭を低減す
るようになっている反応分離槽を第1反応分離槽及び第
2反応分離槽として二つ直列に接続し、 前記第1反応分離槽では前記気液混合液が前記第1反応
分離槽内の回転反応分離筒の内側から外側へ当該回転反
応分離筒内のパンチング板を通過して、当該回転反応分
離筒から溢れて、当該反応分離槽と当該回転反応分離筒
との間のパンチング板を通過して渦流回転拡散して流れ
るようにし、 前記第2反応分離槽では前記第1反応分離槽から送られ
てくる前記気液混合液が前記第2反応分離槽内の回転反
応分離筒の外側から内側へ当該反応分離槽と当該回転反
応分離筒との間のパンチング板を通過して当該回転反応
分離筒内に溢れて 、当該回転反応分離筒内のパンチング
板を通過して渦流回転拡散して流れるように構成した前
記反応分離槽を組み込んだ ことを特徴とするオゾンによ
る有機性、難分解性排水の処理システム。 - 【請求項6】 原水調整槽、混合調整槽、生物処理槽、
沈殿槽、及び脱水機を備えた活性汚泥処理システムにお
いて、前記混合調整槽に繋がる反応分離槽と、前記反応
分離槽の内側に配置される回転分離筒と、前記反応分離
槽に周設され、前記回転反応分離筒の内側と、前記回転
分離筒の外側とに接続された複数の気液攪拌混合装置に
オゾンを供給して混合するオゾン供給装置と、前記反応
分離槽に有機性、難分解性排水を前記混合調整槽から供
給する手段と、前記反応分離槽及び前記気液攪拌混合装
置の間で前記有機性、難分解性排水及びオゾン混合液を
相互に供給/還流する供給/還流手段と、オゾン処理さ
れた前記有機性、難分解性排水を前記混合調整槽へ返送
する手段と、前記オゾン処理された有機性、難分解性排
水と前記原水調整槽から新たに送られてくる有機性、難
分解性排水とを攪拌混合して、前記有機性、難分解性排
水の負荷を低減させて後に、前記生物処理槽へ前記負荷
を低減させた排水を供給する手段とを具備し、前記生物
処理槽で処理された排水を前記沈殿槽へ供給する手段
と、前記沈殿槽に繋がる反応分離槽と、前記反応分離槽
に周設された気液攪拌混合装置にオゾンを供給して混合
する前記オゾン供給装置と、前記反応分離槽に前記沈殿
槽下部に溜まった汚泥を前記沈殿槽から供給する手段
と、前記反応分離槽及び前記気液攪拌混合装置の間で前
記汚泥及びオゾン混合液を相互に供給/還流する供給/
還流手段と、オゾン処理された前記汚泥を前記脱水機へ
供給する手段とを具備したオゾンによる有機性、難分解
性排水の処理システムであって、 複数の気液攪拌混合装置を接続され、回転反応分離筒を
内蔵した前記反応分離槽に有機性、難分解性排水を供給
し、前記反応分離槽から前記気液攪拌混合装置に前記有
機性、難分解性排水を送ると共に、前記気液攪拌混合装
置にオゾンガスを供給して気液濃縮混合することにより
気液混合液とし、前記気液混合液を前記反応分離槽に渦
流回転拡散するように還流し、酸化生成物と液体とを分
離し、前記有機性、難分解性排水の負荷/脱臭を低減す
るようになっている反応分離槽を第1反応分離槽及び第
2反応分離槽として二つ直列に接続し、 前記第1反応分離槽では前記気液混合液が前記第1反応
分離槽内の回転反応分離筒の内側から外側へ当該回転反
応分離筒内のパンチング板を通過して、当該回転反応分
離筒から溢れて、当該反応分離槽と当該回転反応分離筒
との間のパンチング板を通過して渦流回転拡散して流れ
るようにし、 前記第2反応分離槽では前記第1反応分離槽から送られ
てくる前記気液混合液が前記第2反応分離槽内の回転反
応分離筒の外側から内側へ当該反応分離槽と当該回転反
応分離筒との間のパンチング板を通過して当該回転反応
分離筒内に溢れて、当該回転反応分離筒内のパンチング
板を通過して渦流回転拡散して流れるように構成した前
記反応分離槽を組み込んだことを特徴とするオゾンによ
る有機性、難分解性排水の処理システム。
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JP36993798A Expired - Fee Related JP3468414B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | オゾンによる有機性、難分解性排水の処理方法及びシステム |
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