JP3487488B2 - 下水処理方法 - Google Patents
下水処理方法Info
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- sewage
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な下水処理方
法に関し、特に下水の高度処理と、処理工程から発生す
る汚泥を他へ有効利用することのできる複合効果を有す
る下水処理方法に関する。
法に関し、特に下水の高度処理と、処理工程から発生す
る汚泥を他へ有効利用することのできる複合効果を有す
る下水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、下水処理において発生する汚泥
は、その大部分は脱水処理を経て焼却された後、埋立処
分されているが、埋立処分する場所の確保が次第に困難
な状況になっており、下水汚泥の有効利用について種々
検討がなされている。上記汚泥の有効利用の一つとし
て、最も有望視されている利用法は、セメントの原料化
であり、下水汚泥中の無機物をセメントの原料として有
効利用するものである。すなわち、下水汚泥の脱水ケー
キに生石灰を添加し混練して、下記の化学式（１）で示
す生石灰の水和熱により、水分を蒸発させた乾燥粉末状
物（以下単に「乾粉」という。）をセメントの製造原料
として利用するものである。 生石灰の水和熱
は、その大部分は脱水処理を経て焼却された後、埋立処
分されているが、埋立処分する場所の確保が次第に困難
な状況になっており、下水汚泥の有効利用について種々
検討がなされている。上記汚泥の有効利用の一つとし
て、最も有望視されている利用法は、セメントの原料化
であり、下水汚泥中の無機物をセメントの原料として有
効利用するものである。すなわち、下水汚泥の脱水ケー
キに生石灰を添加し混練して、下記の化学式（１）で示
す生石灰の水和熱により、水分を蒸発させた乾燥粉末状
物（以下単に「乾粉」という。）をセメントの製造原料
として利用するものである。 生石灰の水和熱
【０００３】
【化１】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、脱水ケーキに
生石灰を添加すると、汚泥が強アルカリ性になり、汚泥
から高濃度のアンモニアガスが発生するという大きな欠
点があり、また、脱水ケーキの水分が高いため生石灰の
所要量が多く処理コストを高くし、そのうえ、この利用
法にあっては、下水汚泥の有効利用ができるのみで、下
水の浄化工程及び汚泥の脱水工程の改善には何ら寄与し
ないものであった。本発明は、生石灰の添加により、下
水汚泥から乾粉を製造する工程において、下水の高度処
理（窒素、リンの除去）も同時に行われ、さらに汚泥脱
水工程の改善、生石灰の添加により生ずるアンモニア臭
の軽減及び生石灰所要量の削減ができる新規な下水処理
方法の提供を目的とする。
生石灰を添加すると、汚泥が強アルカリ性になり、汚泥
から高濃度のアンモニアガスが発生するという大きな欠
点があり、また、脱水ケーキの水分が高いため生石灰の
所要量が多く処理コストを高くし、そのうえ、この利用
法にあっては、下水汚泥の有効利用ができるのみで、下
水の浄化工程及び汚泥の脱水工程の改善には何ら寄与し
ないものであった。本発明は、生石灰の添加により、下
水汚泥から乾粉を製造する工程において、下水の高度処
理（窒素、リンの除去）も同時に行われ、さらに汚泥脱
水工程の改善、生石灰の添加により生ずるアンモニア臭
の軽減及び生石灰所要量の削減ができる新規な下水処理
方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の下水処理方法においては、下水の生物処理
工程で生じる汚泥を脱水し、該脱水汚泥に生石灰を添加
し混練しながら乾燥して得た粉体をセメント製造原料と
する下水処理方法において、生物処理前の下水に少なく
ともゼオライト系鉱物を添加してから固液分離し、該固
液分離汚泥を脱水してから生石灰を添加することを特徴
とするものであり、また、好ましくは生物処理前の下水
に、無機凝集剤を添加することを特徴とするものであ
り、さらに、生物処理工程の余剰汚泥を前記固液分離汚
泥と混合し脱水することを特徴とするものである。
に、本発明の下水処理方法においては、下水の生物処理
工程で生じる汚泥を脱水し、該脱水汚泥に生石灰を添加
し混練しながら乾燥して得た粉体をセメント製造原料と
する下水処理方法において、生物処理前の下水に少なく
ともゼオライト系鉱物を添加してから固液分離し、該固
液分離汚泥を脱水してから生石灰を添加することを特徴
とするものであり、また、好ましくは生物処理前の下水
に、無機凝集剤を添加することを特徴とするものであ
り、さらに、生物処理工程の余剰汚泥を前記固液分離汚
泥と混合し脱水することを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の構成および作用を図１の
工程図を参照しながら詳細に説明する。下水処理場Ａに
流入する下水１１に、適当な手段によりゼオライト系鉱
物微粉末、またはこれと無機凝集剤（硫酸アルミニウム
または塩化第２鉄など）からなる処理剤２１を添加し、
混和して下水１１中に存在するアンモニアをゼオライト
に吸着除去した後、最初沈殿工程１に移送し、ここで緩
慢な撹拌下で所定の時間滞留した後、下水１１中のＳＳ
とアンモニアを吸着したゼオライトを沈降分離する。な
お、ゼオライト系鉱物微粉末と共に無機凝集剤を添加す
る場合には、リンも凝集除去される。
工程図を参照しながら詳細に説明する。下水処理場Ａに
流入する下水１１に、適当な手段によりゼオライト系鉱
物微粉末、またはこれと無機凝集剤（硫酸アルミニウム
または塩化第２鉄など）からなる処理剤２１を添加し、
混和して下水１１中に存在するアンモニアをゼオライト
に吸着除去した後、最初沈殿工程１に移送し、ここで緩
慢な撹拌下で所定の時間滞留した後、下水１１中のＳＳ
とアンモニアを吸着したゼオライトを沈降分離する。な
お、ゼオライト系鉱物微粉末と共に無機凝集剤を添加す
る場合には、リンも凝集除去される。
【０００７】最初沈殿工程１で、ＳＳとアンモニアを吸
着したゼオライトを沈降分離したか、これに加えてリン
を凝集沈殿した流出水１２は、曝気工程２に流入し、曝
気により生物処理され、余剰汚泥を含む処理物１３が最
終沈殿工程３に移行し、所定の滞留を経て余剰汚泥を沈
降分離した上澄水が処理水１４として放流される。最終
沈殿工程３で沈降分離した余剰汚泥１５は、最初沈殿工
程１で沈降したＳＳとアンモニアを吸着したゼオライト
の混合物を主体とする沈降汚泥１６を合流して汚泥貯留
工程４に移行し、所定の時間滞留した後、順次引き出し
て脱水助剤２２を添加混合し、汚泥脱水工程５により脱
水処理し、得られた脱水ケーキ１７に生石灰２３を添加
し、混合工程６で混練する間に生石灰２３の水和熱によ
り水分を蒸発させて乾粉１８となし、これをセメント工
場向け原料とする。
着したゼオライトを沈降分離したか、これに加えてリン
を凝集沈殿した流出水１２は、曝気工程２に流入し、曝
気により生物処理され、余剰汚泥を含む処理物１３が最
終沈殿工程３に移行し、所定の滞留を経て余剰汚泥を沈
降分離した上澄水が処理水１４として放流される。最終
沈殿工程３で沈降分離した余剰汚泥１５は、最初沈殿工
程１で沈降したＳＳとアンモニアを吸着したゼオライト
の混合物を主体とする沈降汚泥１６を合流して汚泥貯留
工程４に移行し、所定の時間滞留した後、順次引き出し
て脱水助剤２２を添加混合し、汚泥脱水工程５により脱
水処理し、得られた脱水ケーキ１７に生石灰２３を添加
し、混合工程６で混練する間に生石灰２３の水和熱によ
り水分を蒸発させて乾粉１８となし、これをセメント工
場向け原料とする。
【０００８】汚泥脱水工程５から生ずる分離水１９は最
初沈殿工程１に返送し、また前記余剰汚泥１５の一部は
曝気工程２に返送する。上記において、最初沈殿工程１
からの流出水１２はアンモニア、リンを含まず、ＢＯＤ
成分が主体のものに変わっているので、生物処理として
標準活性汚泥法が適用でき、この処理で、容易、かつ高
度に浄化でき、複雑な工程と維持管理を要する生物学的
窒素、リンの除去工程を必要としない大きな利点があ
る。
初沈殿工程１に返送し、また前記余剰汚泥１５の一部は
曝気工程２に返送する。上記において、最初沈殿工程１
からの流出水１２はアンモニア、リンを含まず、ＢＯＤ
成分が主体のものに変わっているので、生物処理として
標準活性汚泥法が適用でき、この処理で、容易、かつ高
度に浄化でき、複雑な工程と維持管理を要する生物学的
窒素、リンの除去工程を必要としない大きな利点があ
る。
【０００９】一方、ゼオライト粉末が共存する沈殿汚泥
１６に、公知のポリマー系脱水助剤２２を添加し、汚泥
脱水工程５により脱水すると、ゼオライトの共存によっ
て汚泥の脱水性が向上しているため、容易に低水分の脱
水ケーキ１７が得られ、例えば、汚泥脱水工程５として
遠心脱水機を用いた場合には、脱水ケーキ１７の水分が
７０％台となり、また、ゼオライト粉末単独またはゼオ
ライト粉末と無機凝集剤の添加によっても汚泥の脱水性
が向上し、脱水ケーキ１７が低水分になるので生石灰２
３の所用量を少なくすることができる。
１６に、公知のポリマー系脱水助剤２２を添加し、汚泥
脱水工程５により脱水すると、ゼオライトの共存によっ
て汚泥の脱水性が向上しているため、容易に低水分の脱
水ケーキ１７が得られ、例えば、汚泥脱水工程５として
遠心脱水機を用いた場合には、脱水ケーキ１７の水分が
７０％台となり、また、ゼオライト粉末単独またはゼオ
ライト粉末と無機凝集剤の添加によっても汚泥の脱水性
が向上し、脱水ケーキ１７が低水分になるので生石灰２
３の所用量を少なくすることができる。
【００１０】斯様な脱水ケーキ１７に生石灰２３を添加
し混練するときには、水分の蒸発により、水分が１０％
程度の乾粉１８を与え、ゼオライト系鉱物はシリカ、ア
ルミナ系の鉱物であることから、良好なセメント原料と
なり、セメントの製造に有効利用できる。本発明におい
て、アンモニアはゼオライトに吸着しているため生石灰
２３を添加してもアンモニアガスの発生が少なく、乾粉
１８の製造中および輸送中において、悪臭の発生による
トラブルを引き起こすことなく乾粉１８をセメントの製
造プラントに供給できる。
し混練するときには、水分の蒸発により、水分が１０％
程度の乾粉１８を与え、ゼオライト系鉱物はシリカ、ア
ルミナ系の鉱物であることから、良好なセメント原料と
なり、セメントの製造に有効利用できる。本発明におい
て、アンモニアはゼオライトに吸着しているため生石灰
２３を添加してもアンモニアガスの発生が少なく、乾粉
１８の製造中および輸送中において、悪臭の発生による
トラブルを引き起こすことなく乾粉１８をセメントの製
造プラントに供給できる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例により、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこの実施例により限定されるものでは
ない。 実施例１ 主なる組成が表１にまとめる数値である下水を図１の処
理系を有する下水処理場Ａにて処理した。上記組成の下
水に粉末ゼオライトを４００ｍｇ／ｌー下水で添加し、
２０分間撹拌混合して最初沈殿工程に流入させた。１時
間滞留により汚泥を沈降分離した流出水を標準活性汚泥
法を採用する曝気工程で生物処理したのち、最終沈殿工
程において余剰汚泥を沈降分離した上澄水を処理水１４
として放流した。最初沈殿工程３で沈降分離された汚泥
１６は汚泥貯留工程４を経て順次引き出し、脱水助剤２
２としてカチオン系高分子凝集剤エバグロースＣ１０４
ＧをＳＳに対して１％（乾物濃度）で添加し、汚泥脱水
工程５において遠心脱水機で脱水処理し、得られた脱水
ケーキ１７に生石灰２３を重量比で１対０．５となるよ
うに添加し、混合工程６で３０分混練して乾物１８を得
た。
するが、本発明はこの実施例により限定されるものでは
ない。 実施例１ 主なる組成が表１にまとめる数値である下水を図１の処
理系を有する下水処理場Ａにて処理した。上記組成の下
水に粉末ゼオライトを４００ｍｇ／ｌー下水で添加し、
２０分間撹拌混合して最初沈殿工程に流入させた。１時
間滞留により汚泥を沈降分離した流出水を標準活性汚泥
法を採用する曝気工程で生物処理したのち、最終沈殿工
程において余剰汚泥を沈降分離した上澄水を処理水１４
として放流した。最初沈殿工程３で沈降分離された汚泥
１６は汚泥貯留工程４を経て順次引き出し、脱水助剤２
２としてカチオン系高分子凝集剤エバグロースＣ１０４
ＧをＳＳに対して１％（乾物濃度）で添加し、汚泥脱水
工程５において遠心脱水機で脱水処理し、得られた脱水
ケーキ１７に生石灰２３を重量比で１対０．５となるよ
うに添加し、混合工程６で３０分混練して乾物１８を得
た。
【００１２】上記実施の結果、最初沈殿工程１で固液分
離した流出水の水質は、上記表１にまとめて示すよう
に、流入下水の水質に対して、ＳＳがおよそ５８％、Ｂ
ＯＤがおよそ４５％、アンモニア性窒素がおよそ９２
％、そしてリンがおよそ３２％減少し、ゼオライトの添
加によって、アンモニア成分が高度に除去され、放流し
た処理水１４の水質も表１にまとめて示すように基準値
を充分に満足するものであった。
離した流出水の水質は、上記表１にまとめて示すよう
に、流入下水の水質に対して、ＳＳがおよそ５８％、Ｂ
ＯＤがおよそ４５％、アンモニア性窒素がおよそ９２
％、そしてリンがおよそ３２％減少し、ゼオライトの添
加によって、アンモニア成分が高度に除去され、放流し
た処理水１４の水質も表１にまとめて示すように基準値
を充分に満足するものであった。
【００１３】
【表１】
【００１４】また、脱水工程５による脱水処理で得られ
た脱水ケーキ１７の水分は７８％であり、生石灰２３の
添加、混練により水分が１１〜１２％の白色粉末が得ら
れ、この乾粉１８はセメント原料に使用できることが認
められた。生石灰２３の添加および混合工程６における
アンモニアガス濃度は５０ｐｐｍ程度であった。
た脱水ケーキ１７の水分は７８％であり、生石灰２３の
添加、混練により水分が１１〜１２％の白色粉末が得ら
れ、この乾粉１８はセメント原料に使用できることが認
められた。生石灰２３の添加および混合工程６における
アンモニアガス濃度は５０ｐｐｍ程度であった。
【００１５】実施例２
実施例１において、流入下水に粉末ゼオライト単独を添
加した処理に代えて、粉末ゼオライト４００ｍｇ／ｌー
下水と、硫酸アルミニウム１５０ｍｇ／ｌー下水を併用
添加した以外は、同様に処理した。その結果、最初沈殿
工程１からの流出水の水質は表２にまとめるように、流
入下水の水質に対し、ＳＳがおよそ８５％、ＢＯＤがお
よそ７７％、アンモニア性窒素がおよそ９３％そしてリ
ンがおよそ９３％減少し、無機凝集剤を併用添加するこ
とにより、リンが高度に除去され、また、ＳＳの除去が
更に向上した。
加した処理に代えて、粉末ゼオライト４００ｍｇ／ｌー
下水と、硫酸アルミニウム１５０ｍｇ／ｌー下水を併用
添加した以外は、同様に処理した。その結果、最初沈殿
工程１からの流出水の水質は表２にまとめるように、流
入下水の水質に対し、ＳＳがおよそ８５％、ＢＯＤがお
よそ７７％、アンモニア性窒素がおよそ９３％そしてリ
ンがおよそ９３％減少し、無機凝集剤を併用添加するこ
とにより、リンが高度に除去され、また、ＳＳの除去が
更に向上した。
【００１６】
【表２】
【００１７】また、脱水ケーキ１７の水分は７６％で、
実施例１の脱水ケーキ１７の水分に比して２％低くな
り、脱水性が改善される傾向が認められ、生石灰２３の
添加により得られた乾粉１８の水分は実施例１よりも低
目であった。
実施例１の脱水ケーキ１７の水分に比して２％低くな
り、脱水性が改善される傾向が認められ、生石灰２３の
添加により得られた乾粉１８の水分は実施例１よりも低
目であった。
【００１８】比較例１
実施例１において、流入下水への粉末ゼオライトの添加
を欠如した以外は、実施例１と同様に処理した。この結
果、最初沈殿工程１からの流出水の水質は表３にまとめ
るように、流入下水の水質に対し、ＳＳがおよそ４１
％、ＢＯＤがおよそ４１％、リンがおよそ３８％といず
れも５０％以下の減少であり、アンモニア性窒素は全く
除去されないものであり、脱水ケーキ１７の水分も８６
％と高く、実施例１同様の乾粉１８を得るために生石灰
２３の添加量が重量比で１対１に上昇した。また、混合
工程６におけるアンモニアガスの濃度は３００〜４００
ｐｐｍとなり、強烈な臭気が生じた。
を欠如した以外は、実施例１と同様に処理した。この結
果、最初沈殿工程１からの流出水の水質は表３にまとめ
るように、流入下水の水質に対し、ＳＳがおよそ４１
％、ＢＯＤがおよそ４１％、リンがおよそ３８％といず
れも５０％以下の減少であり、アンモニア性窒素は全く
除去されないものであり、脱水ケーキ１７の水分も８６
％と高く、実施例１同様の乾粉１８を得るために生石灰
２３の添加量が重量比で１対１に上昇した。また、混合
工程６におけるアンモニアガスの濃度は３００〜４００
ｐｐｍとなり、強烈な臭気が生じた。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、下水からアンモニア性
窒素またはアンモニア、リンを効果的に除去するので、
生物処理を容易として高度に処理された処理水を得るこ
とができ、乾粉の調製に際しては、脱水ケーキの水分を
低下して生石灰の所要量を少なくすると共にアンモニア
臭気の発生を減少して作業環境を改善し、下水処理に使
用した粉末ゼオライトはシリカアルミナ鉱物であり、ま
た無機凝集剤はアルミニウムまたは鉄分を含み、これら
の物質はいずれもセメント製造の原料足りうる物質であ
るので、セメント製造原料として有効に利用できる。
窒素またはアンモニア、リンを効果的に除去するので、
生物処理を容易として高度に処理された処理水を得るこ
とができ、乾粉の調製に際しては、脱水ケーキの水分を
低下して生石灰の所要量を少なくすると共にアンモニア
臭気の発生を減少して作業環境を改善し、下水処理に使
用した粉末ゼオライトはシリカアルミナ鉱物であり、ま
た無機凝集剤はアルミニウムまたは鉄分を含み、これら
の物質はいずれもセメント製造の原料足りうる物質であ
るので、セメント製造原料として有効に利用できる。
【図１】本発明の下水処理方法の概略を示す図である。
１ 最初沈殿工程
２ 曝気工程
３ 最終沈殿工程
４ 汚泥貯留工程
５ 汚泥脱水工程
６ 混合工程
１１ 下水
１２ 最初沈殿工程流出水
１３ 曝気処理物
１４ 処理水
１５ 余剰汚泥
１６ 最初沈殿工程沈降汚泥
１７ 脱水ケーキ
１８ 乾粉
１９ 脱水工程分離水
２１ 処理剤
２２ 脱水助剤
２３ 生石灰
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ０２Ｆ 11/14 Ｃ０２Ｆ 11/14 Ｃ
Ｃ０４Ｂ 7/24 Ｃ０４Ｂ 7/24
(56)参考文献 特開 平８−206700（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−84354（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−207497（ＪＰ，Ａ)
特開 昭48−82661（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−58300（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−1163（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−180884（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−38498（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 3/12
C02F 11/00 - 11/20
Claims (3)
- 【請求項１】 下水の生物処理工程で生じる汚泥を脱水
し、該脱水汚泥に生石灰を添加し混練しながら乾燥して
得た粉体をセメント製造原料とする下水処理方法におい
て、生物処理前の下水に少なくともゼオライト系鉱物を
添加してから固液分離し、該固液分離汚泥を脱水してか
ら生石灰を添加することを特徴とする下水処理方法。 - 【請求項２】 生物処理前の下水に、無機凝集剤を添加
することを特徴とする請求項１記載の下水処理方法。 - 【請求項３】 生物処理工程の余剰汚泥を前記固液分離
汚泥と混合し脱水することを特徴とする請求項１記載の
下水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01283197A JP3487488B2 (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 下水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01283197A JP3487488B2 (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 下水処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202286A JPH10202286A (ja) | 1998-08-04 |
| JP3487488B2 true JP3487488B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=11816334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01283197A Expired - Fee Related JP3487488B2 (ja) | 1997-01-27 | 1997-01-27 | 下水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3487488B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100413203B1 (ko) * | 2001-03-22 | 2003-12-31 | 이센텍(주) | 질소 및 인 제거능이 향상된 폐수처리법 |
| JP6172838B2 (ja) * | 2012-12-28 | 2017-08-02 | 無臭元工業株式会社 | 汚水の処理方法 |
| CN114349208A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-15 | 江苏陆氏金刚石工具有限公司 | 一种金刚石切割片表面抛光用零污染排放的污水处理装置 |
-
1997
- 1997-01-27 JP JP01283197A patent/JP3487488B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10202286A (ja) | 1998-08-04 |
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