JP4183738B1 - Method and apparatus for treating wastewater containing organic matter - Google Patents

Method and apparatus for treating wastewater containing organic matter Download PDF

Info

Publication number
JP4183738B1
JP4183738B1 JP2008006365A JP2008006365A JP4183738B1 JP 4183738 B1 JP4183738 B1 JP 4183738B1 JP 2008006365 A JP2008006365 A JP 2008006365A JP 2008006365 A JP2008006365 A JP 2008006365A JP 4183738 B1 JP4183738 B1 JP 4183738B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sludge
tank
reaction
aeration
biomaster
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008006365A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009165950A (en
Inventor
二男 立川
浩史 立川
英夫 立川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ES. TECHNOLOGIES CORP.
Original Assignee
ES. TECHNOLOGIES CORP.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ES. TECHNOLOGIES CORP. filed Critical ES. TECHNOLOGIES CORP.
Priority to JP2008006365A priority Critical patent/JP4183738B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4183738B1 publication Critical patent/JP4183738B1/en
Publication of JP2009165950A publication Critical patent/JP2009165950A/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

【課題】曝気槽で再処理する汚泥を、弱酸性の次亜塩素酸水溶液で可溶化する際、十分に可溶化できると共に、曝気槽に影響を与え無い、排水の処理方法を提供する。
【解決手段】汚泥濃度２０００〜３００００ｍｇ／Ｌの汚泥に対して、有効塩素濃度が５００〜１５０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ値が４〜７の弱酸性の次亜塩素酸水溶液を１００〜３０００ｍｇ／Ｌになるように添加して可溶化処理を実施する。可溶化された汚泥は、流量調整槽に返送して排水で希釈して、流量調整槽で滞留させた後に曝気槽に送る。
【選択図】図１Disclosed is a wastewater treatment method that can sufficiently solubilize sludge to be retreated in an aeration tank with a weakly acidic hypochlorous acid aqueous solution and that does not affect the aeration tank.
SOLUTION: Sludge having a sludge concentration of 2000 to 30000 mg / L has a weakly acidic hypochlorous acid aqueous solution having an effective chlorine concentration of 500 to 15000 mg / L and a pH value of 4 to 7 of 100 to 3000 mg / L. So that the solubilization treatment is carried out. The solubilized sludge is returned to the flow rate adjustment tank, diluted with waste water, retained in the flow rate adjustment tank, and then sent to the aeration tank.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、汚泥の減容化方法および減容化装置に関するもので、さらに詳しくいえば、有機物を含んだ排水を曝気槽を使用して活性汚泥処理する曝気処理工程と、この曝気処理工程の実施により発生する汚泥を次亜塩素酸ソーダ水溶液に希塩酸を混合して得られる弱酸性の次亜塩素酸を添加して攪拌しながら所定時間滞留させて汚泥を可溶化する可溶化処理工程と、この可溶化処理工程の実施により可溶化された汚泥を前記曝気槽に戻して活性汚泥処理する曝気処理工程とからなる、有機物を含んだ排水の処理方法およびこの処理方法の実施に直接使用される処理装置に関するものである。
一般に、有機物を含んだ排水は曝気処理される。そして、曝気処理された排水は沈殿槽に導かれ、沈殿槽において沈殿汚泥と処理水とに分離される。沈殿汚泥の大部分は、返送汚泥として曝気槽に戻され、そして繰り返し曝気処理される。一方、沈殿汚泥の一部は減容化処理される。減容化処理された汚泥は曝気槽に送られ再度曝気処理される。また、沈殿汚泥の一部は、余剰汚泥として廃棄される。本発明は、一般的な汚泥も減容化できるが、特に上記したような沈殿汚泥の一部を減容化処理する点に特徴を有する有機物を含んだ排水の処理方法およびこの処理方法の実施に直接使用される処理装置に関するものである。 The present invention relates to a sludge volume reduction method and a volume reduction device. More specifically, the present invention relates to an aeration treatment process for treating activated water sludge using waste water containing organic matter using an aeration tank, and the aeration treatment process. A solubilization treatment step of solubilizing sludge by adding a weakly acidic hypochlorous acid obtained by mixing dilute hydrochloric acid to a sodium hypochlorite aqueous solution and causing the sludge generated by the operation to stay for a predetermined time while stirring; A method for treating wastewater containing organic matter, and a direct treatment method for carrying out this treatment method, comprising an aeration treatment step in which sludge solubilized by carrying out this solubilization treatment step is returned to the aeration tank and treated with activated sludge. The present invention relates to a processing apparatus.
Generally, wastewater containing organic matter is aerated. And the waste_water | drain after aeration process is guide | induced to a sedimentation tank, and is isolate | separated into sedimentation sludge and treated water in a sedimentation tank. Most of the precipitated sludge is returned to the aeration tank as return sludge and repeatedly aerated. On the other hand, part of the precipitated sludge is reduced in volume. The volume-reduced sludge is sent to the aeration tank and aerated again. A part of the precipitated sludge is discarded as excess sludge. Although the present invention can reduce the volume of general sludge, in particular, a method for treating wastewater containing organic substances characterized in that a part of the precipitated sludge as described above is subjected to volume reduction treatment, and the implementation of this treatment method. The present invention relates to a processing apparatus used directly.

有機物を含んだ排水の処理法の一つとして、活性汚泥法が知られている。この活性汚泥法は、従来周知のように、好気性細菌、原生動物等が生息する浮遊性有機汚泥すなわち活性汚泥を曝気槽に供給し、そして十分な空気を送り込むと共に、処理する有機物を含んだ排水を投入して、排水中に含まれる有機物を活性汚泥中に棲息する好気性細菌等の微生物に捕食させる方法である。曝気槽で処理された水と活性汚泥の混合物は、沈殿槽に流下され、そこで活性汚泥と処理水に分離される。処理水は公共水域等に放流される。沈降した活性汚泥は返送汚泥として曝気槽に戻される。この方法によると排水中の有機物は水と炭酸ガスに分解されるので、有機物をほとんど含まない処理水が得られるという利点がある。
しかしながら、好気性細菌等の微生物は曝気槽で大量に増殖するので、そのまま放置すると活性汚泥が増えすぎ、沈殿槽において活性汚泥と処理水の分離ができなくなる。そこで、曝気処理により発生する余剰な活性汚泥は、沈殿槽から余剰汚泥として定期的に引き抜かれている。引き抜かれた余剰汚泥は、例えば脱水装置により脱水ケーキにされ、そして焼却等の処理がなされた後に、処分場等に適宜廃棄されている。ところで、このような処分場は近年不足しつつあり、また余剰汚泥の処理コストは高騰し、さらには焼却に伴うダイオキシン等の有害物質の発生の問題もあるので、余剰汚泥の減容化が強く求められている。また、このような余剰汚泥の中には、本来水と炭酸ガスに分解されるべき未処理の有機物および細菌等が多量に含まれて残っている。これらの汚泥に含まれている有機物も適切に分解する技術が求められている。 The activated sludge method is known as one of the treatment methods for wastewater containing organic matter. This activated sludge method, as is well known in the art, supplies floating organic sludge inhabited by aerobic bacteria, protozoa, etc., that is, activated sludge to the aeration tank, and supplies sufficient air and contains organic matter to be treated. This is a method in which wastewater is introduced and organic matter contained in the wastewater is preyed on by microorganisms such as aerobic bacteria that inhabit the activated sludge. The mixture of water and activated sludge treated in the aeration tank flows down to the settling tank, where it is separated into activated sludge and treated water. Treated water is discharged into public water areas. The sedimented activated sludge is returned to the aeration tank as return sludge. According to this method, the organic matter in the wastewater is decomposed into water and carbon dioxide gas, so that there is an advantage that treated water containing almost no organic matter can be obtained.
However, since microorganisms such as aerobic bacteria grow in a large amount in the aeration tank, if left as it is, the activated sludge increases too much and the activated sludge and the treated water cannot be separated in the sedimentation tank. Therefore, surplus activated sludge generated by the aeration process is periodically extracted as surplus sludge from the settling tank. The extracted excess sludge is made into a dehydrated cake by, for example, a dewatering device, and after being subjected to a process such as incineration, it is appropriately disposed of in a disposal site or the like. By the way, such disposal sites are becoming scarce in recent years, and the treatment cost of surplus sludge has risen, and further, there is a problem of generation of harmful substances such as dioxin accompanying incineration, so the volume of surplus sludge is strongly reduced. It has been demanded. Further, in such excess sludge, a large amount of untreated organic matter and bacteria that should be decomposed into water and carbon dioxide gas remain. There is a demand for a technique for properly decomposing organic substances contained in these sludges.

特開２００５−３０５２２２号公報JP-A-2005-305222 特開２００７−２０９８８９号公報JP 2007-209889 A

特許文献１には、沈殿槽から引き抜かれた汚泥にオゾンを添加処理して、再び曝気槽に返送する汚泥の減容化方法が記載されている。汚泥にオゾンを添加すると、汚泥を構成している微生物の細胞壁が酸化により破壊され細胞内部の細胞質が溶出したり、微生物の集合体すなわちフロックが細分化される、いわゆる汚泥の可溶化が起こる。可溶化した汚泥は、細菌等の微生物に捕食されやすいので、再び曝気槽に返送して活性汚泥処理をすることができる。これにより、汚泥を減容化することができるといわれている。また、特許文献１にはオゾンの他に、さらに酸化剤としての次亜塩素酸ソーダ、すなわち次亜塩素酸ナトリウムを添加して汚泥の可溶化を促進させる方法も記載されている。   Patent Document 1 describes a method for reducing the volume of sludge by adding ozone to the sludge extracted from the settling tank and returning it to the aeration tank again. When ozone is added to the sludge, the cell walls of microorganisms constituting the sludge are destroyed by oxidation and the cytoplasm inside the cells is eluted, or so-called sludge solubilization occurs in which aggregates of microorganisms, that is, flocs are subdivided. Since the solubilized sludge is easily engulfed by microorganisms such as bacteria, it can be returned to the aeration tank again for the activated sludge treatment. Thereby, it is said that sludge can be reduced in volume. Patent Document 1 also describes a method for promoting solubilization of sludge by adding sodium hypochlorite as an oxidizing agent, that is, sodium hypochlorite, in addition to ozone.

上記特許文献１の汚泥減容化メカニズムの説明は不充分と思われ、補足説明すると次の通りである。すなわち、活性汚泥には細菌の他、生物難分解性有機物と無機物が存在する。長時間曝気法を実施した活性汚泥においては、細菌は全体の一部でしかない。もちろん無機物はオゾンなどの酸化剤では全く減容化できない。細菌等の微生物と生物難分解性有機物が汚泥減容化の対象物である。微生物は長時間曝気することによって大幅に減少させることができる。実際、排水処理施設では長時間曝気法を採用しているところが少なくない。これは汚泥減容化のために行っているのであり、余剰汚泥は標準法により処理したときの数分の１になる。以上のことから、減容化の課題は生物難分解性有機物ということもできる。   The explanation of the sludge volume reduction mechanism of Patent Document 1 seems to be insufficient, and a supplementary explanation is as follows. That is, the activated sludge contains not only bacteria but also biologically degradable organic substances and inorganic substances. In activated sludge that has been subjected to aeration for a long time, bacteria are only a part of the whole. Of course, inorganic materials cannot be reduced in volume by an oxidizing agent such as ozone. Microorganisms such as bacteria and biologically indegradable organic substances are objects of sludge volume reduction. Microorganisms can be greatly reduced by long-term aeration. In fact, many wastewater treatment facilities use the long-time aeration method. This is done to reduce the volume of sludge, and the excess sludge becomes a fraction of that when treated by the standard method. From the above, it can be said that the problem of volume reduction is a biodegradable organic substance.

特許文献１に記載の汚泥の減容化方法によっても、汚泥を可溶化して再び曝気槽で活性汚泥処理をすることができるので、汚泥を減容化できる効果は認められる。しかしながら、問題もある。例えば、汚泥を可溶化するためには大量のオゾンを必要とするので、格別に大型のオゾン発生装置を設ける必要がある。また、大量のオゾンを発生させるためには多大な電力を必要とし、初期コストとランニングコストが共に高くなるという問題がある。   Also by the sludge volume reduction method described in Patent Document 1, it is possible to solubilize the sludge and perform the activated sludge treatment again in the aeration tank, so that the effect of reducing the sludge volume is recognized. However, there are problems. For example, since a large amount of ozone is required to solubilize sludge, it is necessary to provide a particularly large ozone generator. Further, in order to generate a large amount of ozone, a large amount of electric power is required, and there is a problem that both initial cost and running cost are increased.

そこで、オゾンに代えて次亜塩素酸ソーダで汚泥を可溶化する汚泥の減容化法も考えられる。この方法によると、高価なオゾン発生装置は不要で、安価な次亜塩素酸ソーダを使用できるので、初期コストもランニングコストも安くて済む。しかしながら、次亜塩素酸ソーダには次のような４つの問題点があり、当業者にとってオゾンに代えて次亜塩素酸ソーダを採用することは考えにくいという事情がある。
［問題点１］次亜塩素酸ソーダ（NaOCl）は水中では大部分がマイナスイオン（ClO-）で存在し、安定化している。そのため貯蔵にあたっては１２％（１２００００ｍｇ／Ｌ）あるいは６％塩素濃度とし、アルカリ性にして１００％イオン化させている。安定していることは逆にいえば反応性が低いことを意味する。イオン化されていると、汚泥中のマイナスに帯電している微生物と電気的に反発し合い、微生物を効率よく殺菌、酸化することができない。つまり、次亜塩素酸ソーダは、アルカリ性下ではイオン化されているので反応性が低いという問題点がある。
通常の使用の場合、例えば水道水に次亜塩素酸を注入する場合、塩素濃度を１ｍｇ／Ｌ程度にして、大幅に希釈するので、消毒前の水道水のｐＨに近くなり、アルカリ性は低下する。しかし、汚泥を効率よく減容化させたいとき、塩素濃度を１００ｍｇ／Ｌ以上にする場合もあるので、ｐＨは高くアルカリ性になってしまう。
［問題点２］従って、次亜塩素酸ソーダの多くは消費されずに残留して、下流側の曝気槽に混入し、曝気槽中の大切な微生物に悪影響を及ぼす可能性が高い。このような残留塩素は、塩素（Cl2）と次亜塩素酸（HOCl）とが平衡状態で共存している遊離塩素と、アンモニアと結合したクロロアミン類、すなわち結合塩素とからなるが、殺菌力の強い遊離塩素が曝気槽に混入されると特に影響が心配される。
［問題点３］次亜塩素酸ソーダが有機物と反応すると、有害物質のトリハロメタンが発生する。
［問題点４］次亜塩素酸ソーダの酸化力はオゾンに比べると弱く、汚泥を構成している生物難分解性有機物や微生物は破壊されず、汚泥を十分に減容化できない可能性がある。 Therefore, a sludge volume reduction method in which sludge is solubilized with sodium hypochlorite instead of ozone is also conceivable. According to this method, an expensive ozone generator is not required, and inexpensive sodium hypochlorite can be used, so that the initial cost and running cost can be reduced. However, sodium hypochlorite has the following four problems, and it is difficult for those skilled in the art to adopt sodium hypochlorite instead of ozone.
[Problem 1] sodium hypochlorite (NaOCl) is mostly in water negative ions (ClO -) present in, is stabilized. Therefore, at the time of storage, it is made 12% (120,000 mg / L) or 6% chlorine concentration, made alkaline and 100% ionized. In other words, being stable means low reactivity. When ionized, they repel each other negatively charged microorganisms in the sludge and cannot effectively sterilize and oxidize the microorganisms. That is, sodium hypochlorite has the problem of low reactivity because it is ionized under alkaline conditions.
In the case of normal use, for example, when hypochlorous acid is injected into tap water, the chlorine concentration is reduced to about 1 mg / L and greatly diluted, so that it becomes close to the pH of tap water before disinfection, and the alkalinity decreases. . However, when it is desired to efficiently reduce the volume of sludge, the chlorine concentration may be 100 mg / L or more, so that the pH becomes high and alkaline.
[Problem 2] Therefore, most of sodium hypochlorite remains without being consumed and mixed into the downstream aeration tank, and there is a high possibility that it will adversely affect important microorganisms in the aeration tank. Such residual chlorine consists of free chlorine in which chlorine (Cl 2 ) and hypochlorous acid (HOCl) coexist in an equilibrium state, and chloroamines combined with ammonia, that is, bonded chlorine. When strong free chlorine is mixed into the aeration tank, the effect is particularly worrisome.
[Problem 3] When sodium hypochlorite reacts with an organic substance, a harmful substance trihalomethane is generated.
[Problem 4] The oxidizing power of sodium hypochlorite is weaker than that of ozone, the biologically indegradable organic matter and microorganisms that make up the sludge are not destroyed, and the sludge may not be sufficiently reduced in volume. .

次亜塩素酸ソーダの水溶液は弱アルカリ性を示すが、本発明者等は、特許文献２に記載されているように、次亜塩素酸ソーダに酸を添加して、ｐＨ４〜７の弱酸性中で汚泥を可溶化した後に活性汚泥処理して汚泥を減容化する、余剰汚泥減容化方法を提案している。次亜塩素酸ソーダ溶液を弱酸性にすると、以下に説明するように上記したような問題点１〜３はある程度解決される。そして、実際のデータからも汚泥の減容化が十分に行われていることが示され、問題点４で指摘した懸念も払拭されている。   Although the aqueous solution of sodium hypochlorite shows weak alkalinity, as described in Patent Document 2, the present inventors added an acid to sodium hypochlorite so that it was weakly acidic at pH 4-7. We propose a method for reducing excess sludge by solubilizing sludge and then treating activated sludge to reduce sludge. When the sodium hypochlorite solution is made weakly acidic, the problems 1 to 3 described above are solved to some extent as described below. The actual data shows that the volume of sludge has been sufficiently reduced, and the concern pointed out in Problem 4 has been dispelled.

次亜塩素酸ソーダ（NaOCl）を汚泥可溶化に必要な次亜塩素酸相当量を水に溶解した水溶液は、ｐＨ９近傍の弱アルカリ性を呈し、次亜塩素酸ソーダはイオン化していない分子（HOCl）と次亜塩素酸イオン（OCl-）とで、下記式で表される化学平衡を保っている。
HOCl ⇔ H+ + OCl-
イオン化されていない次亜塩素酸（HOCl）の濃度は、図２の（ア）にその濃度曲線に示されているように、ｐＨ９近傍の領域Ｒ１では、約３％であり、残りは全て次亜塩素酸イオン（OCl-）になっている。従って、このような次亜塩素酸ソーダ水溶液をそのまま汚泥に添加しても、問題点１で指摘したように、次亜塩素酸イオンは安定化しており次亜塩素酸の濃度が低く反応が弱い。また、マイナスに帯電している微生物には作用し難く、約３％のイオン化していない次亜塩素酸のみが実質上汚泥に作用するだけで、酸化が十分になされない。未消費の次亜塩素酸イオンは、濃度の平衡を保ちながら、少しずつ殺菌、酸化作用のある次亜塩素酸に変化し、ゆっくりと消費はされる。しかし、次亜塩素酸イオンは安定化しており時間がかかるので、問題点２で指摘されているように消費されないまま次亜塩素酸イオンが曝気槽に混入して悪影響を及ぼす。 An aqueous solution in which sodium hypochlorite (NaOCl) is dissolved in water with the equivalent amount of hypochlorous acid necessary for solubilization of sludge exhibits weak alkalinity near pH 9, and sodium hypochlorite is a non-ionized molecule (HOCl ) And hypochlorite ion (OCl − ) maintain a chemical equilibrium represented by the following formula.
HOCl ⇔ H + + OCl -
The concentration of non-ionized hypochlorous acid (HOCl) is about 3% in the region R1 near pH 9, as shown in the concentration curve in FIG. It has become - chlorite ion (OCl). Therefore, even if such a sodium hypochlorite aqueous solution is added to the sludge as it is, as pointed out in the first problem, hypochlorite ions are stabilized and the concentration of hypochlorous acid is low and the reaction is weak. . In addition, it is difficult to act on negatively charged microorganisms, and only about 3% of non-ionized hypochlorous acid substantially acts on sludge and is not sufficiently oxidized. Unconsumed hypochlorite ions gradually change to hypochlorous acid with sterilizing and oxidizing action while maintaining concentration equilibrium, and are slowly consumed. However, since hypochlorite ions are stabilized and take a long time, as pointed out in the second problem, hypochlorite ions are mixed in the aeration tank without being consumed and have an adverse effect.

特許文献２に記載の弱酸性の次亜塩素酸、すなわちバイオマスター液（ＢＭ液）は、次亜塩素酸ソーダ水溶液に希塩酸（HCl）を加えて得られる。このようなバイオマスター液は、図２の（ア）の領域Ｒ２に示されているように、イオン化されていない次亜塩素酸の濃度は８０％以上となっている。従って、汚泥にバイオマスター液を添加すると、効率よく次亜塩素酸が微生物や生物難分解性有機物に作用して酸化する。反応が進行すると、次亜塩素酸が塩酸に変化するためｐＨが低下する。ｐＨの低下は次亜塩素酸の割合を１００％に近づけるため反応性はさらに向上する。仮に汚泥のｐＨが高くバイオマスター液を加えた時点でｐＨが７を越えていても、反応が進むとｐＨが７以下に低下して反応が加速するようになる。また、効率よく次亜塩素酸が消費されるので、曝気槽に次亜塩素酸が混入する可能性は比較的低くなる。従って、問題点１は解決され、問題点２についても危険性は低くなっている。さらに、弱酸性下においては、アルカリ性下と比べて次亜塩素酸が有機物と反応してトリハロメタンが生成される危険が遙かに小さく、問題点３についての危険性も低い。   The weakly acidic hypochlorous acid described in Patent Document 2, that is, the biomaster liquid (BM liquid) is obtained by adding dilute hydrochloric acid (HCl) to sodium hypochlorite aqueous solution. In such a biomaster solution, as shown in a region R2 in FIG. 2A, the concentration of non-ionized hypochlorous acid is 80% or more. Therefore, when the biomaster liquid is added to the sludge, hypochlorous acid efficiently oxidizes by acting on microorganisms and biodegradable organic substances. As the reaction proceeds, hypochlorous acid changes to hydrochloric acid, and the pH decreases. Reducing the pH further improves the reactivity because the ratio of hypochlorous acid approaches 100%. Even if the pH of the sludge is high and the pH exceeds 7 when the biomaster solution is added, the pH decreases to 7 or less as the reaction proceeds and the reaction accelerates. Further, since hypochlorous acid is efficiently consumed, the possibility that hypochlorous acid is mixed into the aeration tank is relatively low. Therefore, the problem 1 is solved and the risk of the problem 2 is low. Further, under mild acidity, the risk of hypochlorous acid reacting with organic matter to produce trihalomethane is much less than under alkaline, and the risk of problem 3 is also low.

特許文献２には記載されていないが、７０日間、テストプラントを使用してバイオマスター液で汚泥を可溶化した後に曝気槽に返送して再処理したところ、後で説明する実施例３に示されているように、汚泥の発生量が、バイオマスター液を添加する前の約１１〜２１％になったことが確認されている。すなわち、問題点４で指摘した懸念に拘わらず、汚泥が顕著に減容化されることが確認された。問題点４の指摘のように、バイオマスター液の主成分である次亜塩素酸は、オゾンに比べると酸化力が弱いが、汚泥の減容化には十分の酸化力を有していることが判明した。バイオマスター液によって処理された汚泥は、再び曝気槽で分解されて活性汚泥処理されるのである。このようにバイオマスター液の次亜塩素酸は、生物難分解性有機物や微生物を部分的に酸化・破壊する。これが曝気槽に戻されたとき、部分的に壊された有機物が生分解性有機物として細菌などに分解される。また壊された細胞は速やかに他の微生物に捕食される。バイオマスター液はこのように部分的酸化分解をする役割を担っており、結果としてわずかな酸化で大きな成果をもたらすのである。   Although not described in Patent Document 2, after 70 days of solubilization of sludge with a biomaster solution using a test plant, the sludge was returned to the aeration tank and reprocessed. As shown, it has been confirmed that the amount of sludge generated is about 11 to 21% before the biomaster liquid is added. That is, despite the concerns pointed out in Problem 4, it was confirmed that sludge was significantly reduced in volume. As pointed out in Problem 4, hypochlorous acid, which is the main component of the biomaster liquid, has lower oxidizing power than ozone, but has sufficient oxidizing power to reduce sludge volume. There was found. The sludge treated with the biomaster liquid is decomposed again in the aeration tank and treated with activated sludge. Thus, hypochlorous acid in the biomaster liquid partially oxidizes and destroys biodegradable organic substances and microorganisms. When this is returned to the aeration tank, the partially broken organic matter is decomposed into bacteria and the like as biodegradable organic matter. In addition, the broken cells are rapidly preyed on by other microorganisms. The biomaster liquid thus plays a role of partial oxidative degradation, and as a result, a small amount of oxidation produces a great result.

特許文献２に記載の汚泥の減容化方法によっても、安価なバイオマスター液で汚泥を可溶化し、曝気槽で活性汚泥処理して汚泥を大幅に減容化できる利点は認められる。また、曝気槽に返送される可溶化された汚泥中に残留する次亜塩素酸の量は少なく、比較的安全でもある。しかしながら、改良すべき問題点も認められる。   The sludge volume reduction method described in Patent Document 2 also has the advantage that sludge can be solubilized with an inexpensive biomaster solution and activated sludge treated in an aeration tank to significantly reduce the sludge volume. In addition, the amount of hypochlorous acid remaining in the solubilized sludge returned to the aeration tank is small and relatively safe. However, problems to be improved are also recognized.

すなわち、特許文献２に記載の汚泥の減容化装置には、引き抜かれた沈殿汚泥にバイオマスター液を添加して可溶化する、次亜塩素酸反応槽すなわちバイオマスター反応槽が設けられているが、可溶化された汚泥が曝気槽に返送される際に格別の考慮が払われていないので、バイオマスター液中の次亜塩素酸の一部が未処理のまま、残留塩素を含む可溶化汚泥が下流側の曝気槽に返送されて、曝気槽中の大切な細菌等の微生物に悪影響を及ぼす恐れが完全には無くなっていない。特に、殺菌力の強い遊離塩素が曝気槽に返送される可能性についての考慮が無いので、安全が十分に保証されているとは言えない。残留塩素の曝気槽への混入を防ぐため、可溶化汚泥にチオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３）や亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）等の従来周知の還元剤を注入して、残留塩素を分解する方法も考えられるが、薬品コストが嵩むし、将来汚泥を脱水する等したときに嫌気性分解されて、還元剤に含まれる硫黄分から有害で腐敗臭のする硫化水素（Ｈ２Ｓ）が発生するので好ましくはない。 That is, the sludge volume reduction device described in Patent Document 2 is provided with a hypochlorous acid reaction tank, that is, a biomaster reaction tank, which is solubilized by adding a biomaster liquid to the extracted precipitated sludge. However, since no special consideration is taken when the solubilized sludge is returned to the aeration tank, some of the hypochlorous acid in the biomaster liquid remains untreated and contains solubilized residual chlorine. The risk that sludge is returned to the downstream aeration tank and adversely affects microorganisms such as precious bacteria in the aeration tank is not completely eliminated. In particular, since there is no consideration about the possibility that free chlorine having strong sterilizing power is returned to the aeration tank, it cannot be said that safety is sufficiently guaranteed. In order to prevent residual chlorine from being mixed into the aeration tank, a conventionally known reducing agent such as sodium thiosulfate (Na 2 S 2 O 3 ) or sodium sulfite (Na 2 SO 3 ) is injected into the solubilized sludge so that the residual chlorine Hydrogen sulfide (H 2 S), which has high chemical costs, is anaerobically decomposed when sludge is dehydrated in the future, and has a harmful and decaying odor from the sulfur contained in the reducing agent. Is not preferable.

また、有機物を含む排水中には油脂あるいは油成分が混入している可能性もあるが、混入している油成分は凝集して排水表面に浮いてしまい、曝気槽中の微生物に捕食させることは難しい。このような油脂塊は、比重は小さく沈殿しにくいので、沈殿槽において沈殿汚泥として引き抜いて、可溶化することができない。特許文献２に記載の汚泥の減容化方法には、このような油脂あるいは油成分を含んでいる排水の処理については格別に考慮されていない。   In addition, fats and oils or oil components may be mixed in the wastewater containing organic matter, but the mixed oil components aggregate and float on the surface of the wastewater, and prey to microorganisms in the aeration tank. Is difficult. Since such a fat and oil mass has a small specific gravity and is difficult to precipitate, it cannot be extracted and solubilized in the precipitation tank as a precipitated sludge. In the sludge volume reduction method described in Patent Document 2, no special consideration is given to the treatment of waste water containing such fats or oil components.

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであって、具体的には活性汚泥処理により生じる汚泥を可溶化するとき、より安価で取り扱いの簡単なバイオマスター液すなわち次亜塩素酸ソーダ水溶液に希塩酸を混合して得られる弱酸性の次亜塩素酸を使用するにも拘わらず、格別に還元剤を注入しなくても、遊離塩素が確実に消費されると共に、結合塩素の濃度も十分に低くなり、その後の活性汚泥処理に悪影響を及ぼす恐れのない、有機物を含んだ排水の処理方法およびこの方法の実施に使用される処理装置を提供することを目的としている。また、他の発明は、上記のような目的に加えて、有機物を含んだ排水中に油脂あるいは油成分が含まれていても、効率よく排水中の有機物を分解、処理できる、有機物を含んだ排水の処理方法および処理装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems. Specifically, when solubilizing sludge produced by activated sludge treatment, the biomaster liquid, ie hypochlorous acid, is cheaper and easier to handle. Despite the use of weakly acidic hypochlorous acid obtained by mixing dilute hydrochloric acid with an aqueous acid soda solution, free chlorine is reliably consumed without the need to inject a reducing agent. It is an object of the present invention to provide a method for treating wastewater containing organic substances and a treatment apparatus used for the implementation of this method, the concentration of which becomes sufficiently low and does not possibly adversely affect the subsequent activated sludge treatment. Further, in addition to the above-mentioned object, another invention includes an organic substance that can efficiently decompose and treat the organic substance in the wastewater even if the fat or oil component is contained in the wastewater containing the organic substance. It aims at providing the processing method and processing apparatus of waste water.

本発明は、上記目的を達成するために、汚泥濃度２０００〜３００００ｍｇ／Ｌの汚泥に対して、有効塩素濃度が５００〜１５０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ値が４〜７の弱酸性の次亜塩素酸水溶液を１００〜３０００ｍｇ／Ｌになるように添加して可溶化処理するとき、直列に設けられている複数個の反応槽からなる可溶化装置のうち、最上流の反応槽において汚泥汚泥を供給すると共に弱酸性の次亜塩素酸水溶液を添加して攪拌し、順次下流の前記反応槽へ送りながら攪拌して、５分以上かけて実施する。そして、流量調整槽において可溶化処理された汚泥を有機物を含んだ排水によって希釈して、５〜２４時間滞留した後に曝気槽に返送するように構成される。可溶化処理した後に有機物を含んだ排水で希釈するので、残留塩素のうち遊離塩素は速やかに反応して消費され、結合塩素の濃度および塩酸の濃度は所定の濃度に減らすことができる。次亜塩素酸ソーダに添加する酸には塩酸の他、酢酸、硫酸など各種の酸が使用できるが、塩酸が最も好ましいので、本発明では代表して全て塩酸で記述する。減容化する汚泥は余剰汚泥に限定されない。活性汚泥法では余剰汚泥だけでは汚泥減容化に限界がある。処理量を増やすため曝気槽汚泥の一部や返送汚泥の一部を対象とする。また、他の発明は、有機物を含んだ排水に界面活性剤を添加して活性汚泥処理、可溶化処理等を実施するように構成される。 In order to achieve the above object, the present invention provides a weakly acidic hypochlorous acid aqueous solution having an effective chlorine concentration of 500 to 15000 mg / L and a pH value of 4 to 7 with respect to sludge having a sludge concentration of 2000 to 30000 mg / L. When solubilizing by adding 100 to 3000 mg / L, the sludge sludge is supplied in the most upstream reaction tank among the solubilization devices composed of a plurality of reaction tanks provided in series. A weakly acidic hypochlorous acid aqueous solution is added and stirred, and the mixture is stirred while being sequentially fed to the downstream reaction vessel, and the reaction is carried out over 5 minutes. And it is comprised so that the sludge solubilized in the flow control tank may be diluted with waste water containing organic matter and returned to the aeration tank after 5 to 24 hours. Since it is diluted with wastewater containing organic matter after solubilization treatment, free chlorine of residual chlorine reacts and is consumed quickly, and the concentration of combined chlorine and hydrochloric acid can be reduced to predetermined concentrations. As the acid to be added to sodium hypochlorite, various acids such as acetic acid and sulfuric acid can be used in addition to hydrochloric acid, but hydrochloric acid is the most preferable. Therefore, in the present invention, all are described as hydrochloric acid. The sludge to be reduced in volume is not limited to excess sludge. In the activated sludge method, there is a limit to sludge volume reduction with surplus sludge alone. A part of aeration tank sludge and a part of return sludge are targeted to increase the amount of treatment. Moreover, another invention is comprised so that an activated sludge process, a solubilization process, etc. may be implemented by adding surfactant to the waste_water | drain containing organic substance.

すなわち、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、有機物を含んだ被処理排水を曝気槽を使用して活性汚泥処理する曝気処理工程と、前記曝気処理工程の実施により発生する汚泥に、次亜塩素酸ソーダ水溶液に希塩酸を混合して得られる、有効塩素濃度が５００〜１５０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ値が４．０〜７．０の弱酸性の次亜塩素酸水溶液を添加して曝気せずに攪拌しながら所定時間滞留させて前記汚泥を可溶化する可溶化処理工程と、前記可溶化処理工程の実施により可溶化された汚泥を有機物を含んだ被処理排水で希釈する希釈工程と、可溶化され希釈された汚泥を所定時間滞留させる滞留工程と、可溶化され希釈され滞留された汚泥を前記曝気槽に戻して活性汚泥処理する曝気処理工程とからなり、各工程は連続的に実施すると共に、前記可溶化処理工程は、直列に設けられている複数個の反応槽のうち、最上流側の反応槽に、汚泥濃度２０００〜３００００ｍｇ／Ｌの汚泥を供給すると共に、前記濃度の弱酸性の次亜塩素酸水溶液を塩素濃度１００〜３０００ｍｇ／Ｌになるように添加して攪拌し、以下順次下流側の反応槽へと送り、これらの反応層においても攪拌して、全体として５分以上かけて実施し、前記希釈工程と滞留工程は、流量調整槽において５〜２４時間かけて実施するように構成される。 That is, a first aspect of the present invention, in order to achieve the above object, the aeration step of the activated sludge process the raw wastewater containing organic matter using aeration tank, generated by the implementation of the aeration step To the sludge to be added, a weakly acidic hypochlorous acid aqueous solution having an effective chlorine concentration of 500 to 15000 mg / L and a pH value of 4.0 to 7.0 obtained by mixing dilute hydrochloric acid with sodium hypochlorite aqueous solution is added And solubilizing the sludge by allowing the sludge to stay for a predetermined time while stirring without aeration, and diluting the sludge solubilized by the solubilization treatment step with wastewater to be treated containing organic matter. Each step consists of a dilution step, a retention step for retaining the solubilized and diluted sludge for a predetermined time, and an aeration treatment step for treating the activated sludge by returning the solubilized, diluted and retained sludge to the aeration tank. continuous real While, the solubilization treatment step, among the plurality of reaction vessels provided in series, the reaction vessel most upstream side, to supply the sludge Sludge concentration 2000~30000mg / L, the weak of the concentration hypochlorous acid solution of the acid is added and stirred so as to chlorine concentration 100 to 3000 / L, sequentially feed to the downstream side of the reaction vessel below also agitated in these reactions layer, 5 minutes as a whole It implements over the above , The said dilution process and a residence process are comprised so that it may implement over 5 to 24 hours in a flow control tank .

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の処理方法において、前記可溶化処理工程により可溶化する汚泥は、前記曝気処理工程の実施により得られる汚泥の一部で、残りの汚泥は前記曝気槽に返送して活性汚泥処理するように構成され、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の処理方法において、有機物を含んだ被処理排水にヤシ油脂肪酸を主体とするエステルまたはエーテルからなる界面活性剤を添加して前記各工程を実施するように構成される。 Further, the invention according to claim 2 is the treatment method according to claim 1, wherein the sludge solubilized by the solubilization treatment step is a part of the sludge obtained by performing the aeration treatment step, and the remaining sludge The sludge is configured to be returned to the aeration tank to be treated with activated sludge. The invention according to claim 3 is the treatment method according to claim 1 or 2, wherein the wastewater to be treated containing organic matter is treated with coconut oil fatty acid. Each of the steps is performed by adding a surfactant composed of an ester or ether mainly composed of

請求項４に記載の発明は、有機物を含んだ被処理排水が滞留する流量調整槽と、前記流量調整槽から流入する前記有機物を含んだ被処理排水を活性汚泥処理するための曝気槽と、該曝気槽により処理される汚泥を処理水から分離するための沈殿槽と、該沈殿槽から引き抜かれる汚泥を曝気しないで可溶化するための可溶化反応装置とからなり、前記可溶化反応装置は、攪拌装置が設けられている複数個の反応槽からなり、これらの反応槽は直列に設けられ、最上流側の反応槽に、前記沈殿槽から引き抜かれる汚泥の一部と、次亜塩素酸ソーダ水溶液に希塩酸を混合して得られる弱酸性の次亜塩素酸水溶液とが添加されるようになっており、前記最上流側の反応槽に供給される汚泥と次亜塩素酸水溶液は、順次下流側の反応槽へと送られるように構成され、前記反応槽の最下流側の反応槽は、前記流量調整槽に接続され、可溶化された汚泥は、該流量調整槽において有機物を含んだ被処理排水によって残留塩素濃度が３ｍｇ／Ｌ以下になる希釈率に希釈されるようになっている、有機物を含んだ排水の処理装置として構成され、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の装置において、前記曝気槽には、ヤシ油脂肪酸を主体とするエステルまたはエーテルからなる界面活性剤が添加された有機物を含んだ被処理排水が供給されるようになっている、有機物を含んだ排水の処理装置として構成される。 The invention of claim 4 includes a flow rate adjusting tank the raw wastewater from staying containing organic matter, the aeration tank for activated sludge treatment of raw wastewater containing the organic substance flowing from the flow regulation tank, The settling tank comprises a settling tank for separating the sludge treated by the aeration tank from the treated water, and a solubilization reaction apparatus for solubilizing the sludge drawn from the settling tank without aeration. consists plurality of reaction vessel stirring device is provided, these reactors are arranged in series, the reaction vessel most upstream side, and a portion of the sludge withdrawn from the settling tank, hypochlorite aqueous solution of sodium being adapted to the weakly acidic aqueous solution of hypochlorous acid obtained by mixing the dilute hydrochloric acid is added to the sludge and aqueous solution of hypochlorous acid fed to the reaction vessel of the most upstream side is sequentially To be sent to the downstream reactor Is configured, the reaction vessel of the most downstream side of the reaction vessel, which is connected to the flow regulation tank, the sludge which has been solubilized, the flow rate residual chlorine concentration by the raw wastewater containing organic matter in the adjustment tank 3 mg / L It is configured as a wastewater treatment apparatus containing organic matter that is diluted to a dilution rate that becomes the following, and the invention according to claim 5 is the apparatus according to claim 4, The apparatus is configured as a wastewater treatment apparatus containing organic matter, to which treated wastewater containing an organic substance to which a surfactant composed mainly of coconut oil fatty acid is added is supplied.

以上のように、本発明によると、汚泥の可溶化処理工程に次亜塩素酸ソーダ水溶液に希塩酸を混合して得られる有効塩素濃度が５００〜１５０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ値が４〜７の弱酸性の次亜塩素酸水溶液が使用されるので、オゾンあるいはオゾン水により可溶化する場合に比べて初期設備費およびランニングコストが低いという利点が得られる。そして、汚泥の可溶化は、直列に設けられている複数個の反応槽内を順次下流側へ送りながら実施するので、連続運転が可能である。特に、バッチ式に処理するときは、反応槽は大きくなり設備費は高く、また汚泥および次亜塩素酸水溶液の供給、停止の制御が困難になるが、本発明によると、連続運転が可能であるので、反応槽は安価になり、汚泥および次亜塩素酸水溶液の供給、停止の制御は簡単になる効果が、さらに得られる。さらには、本発明は、汚泥を可溶化処理した後に有機物を含んだ排水で希釈するように構成されている。従って、可溶化された汚泥に残留塩素が残留していても、殺菌力の強い遊離塩素は有機物と速やかに反応して消費されると共に、結合塩素は希釈されて残留塩素の濃度が低下するので、可溶化された汚泥に格別に還元剤を注入しなくても曝気槽に悪影響を与える恐れが無く、曝気槽で活性汚泥処理をすることができるという、本発明に特有の効果が得られる。また、後で詳しく説明するように、可溶化された汚泥を流量調整槽に返送して排水で希釈して滞留させる滞留工程においては、結合塩素も排水中の有機物と反応して十分に消費されるので、さらに安全に活性汚泥処理をすることができる。 As described above, according to the present invention, the weak chlorine acid having an effective chlorine concentration of 500 to 15000 mg / L and a pH value of 4 to 7 obtained by mixing dilute hydrochloric acid with sodium hypochlorite aqueous solution in the sludge solubilization treatment step. Since the hypochlorous acid aqueous solution is used, the initial equipment cost and the running cost can be reduced as compared with the case of solubilization with ozone or ozone water. And since sludge solubilization is carried out while sequentially sending the plurality of reaction tanks provided in series to the downstream side, continuous operation is possible. In particular, when processing in batch mode, the reaction tank becomes large and the equipment cost is high, and it is difficult to control the supply and stop of sludge and hypochlorous acid aqueous solution, but according to the present invention, continuous operation is possible. As a result, the reaction tank becomes inexpensive, and the effect of simplifying the control of supply and stop of sludge and hypochlorous acid aqueous solution can be further obtained. Furthermore, this invention is comprised so that it may dilute with the waste_water | drain containing an organic substance after solubilizing sludge. Therefore, even if residual chlorine remains in the solubilized sludge, free chlorine with strong bactericidal activity reacts with organic matter quickly and is consumed, and combined chlorine is diluted and the concentration of residual chlorine decreases. Even if the reducing agent is not particularly injected into the solubilized sludge, there is no possibility of adversely affecting the aeration tank, and an effect unique to the present invention can be obtained that the activated sludge treatment can be performed in the aeration tank. In addition, as will be described in detail later, in the retention step in which the solubilized sludge is returned to the flow rate adjustment tank and diluted with the wastewater and retained , the combined chlorine is also consumed sufficiently by reacting with the organic matter in the wastewater. Therefore, the activated sludge treatment can be further safely performed.

また、他の発明によると、有機物を含んだ排水に界面活性剤を添加して曝気処理工程、可溶化処理工程等を実施するので、油分は乳化され、油分を含んでいても通常の排水と同様に微生物により分解、処理できる効果が得られる。   According to another invention, a surfactant is added to wastewater containing organic matter to perform an aeration treatment process, a solubilization treatment process, etc., so that the oil is emulsified and even if it contains oil, Similarly, the effect of being able to be decomposed and treated by microorganisms is obtained.

以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る有機物を含んだ排水の処理装置は、図１に示されているように、活性汚泥処理装置Ａと、汚泥の可溶化装置Ｂと、バイオマスター生成装置Ｃとから構成されている。   Embodiments of the present invention will be described below. As shown in FIG. 1, the wastewater treatment apparatus containing organic matter according to the present embodiment is composed of an activated sludge treatment apparatus A, a sludge solubilization apparatus B, and a biomaster generation apparatus C. ing.

活性汚泥処理装置Ａは、図１のプロセスフロー図に示されているように、概略的には、排水供給管１から有機物を含んだ排水を受け入れる流量調整槽２、この流量調整槽２の下流側に設けられて排水中の有機物を生物学的に分解する曝気槽３、この曝気槽３の下流側に設けられ、汚泥と処理水を分離する沈殿槽４等から構成されている。流量調整槽２は、その排水流入側には排水供給管１が、排出端には曝気槽３が接続され、さらに、可溶化汚泥送泥管２９と、バイオマスター補助液注入管４０とが接続されている。詳しくは後述するように、可溶化汚泥送泥管２９からは可溶化された汚泥が、注入管４０からは必要に応じてバイオマスター補助液等の界面活性剤が、それぞれ注入されるようになっている。流量調整槽２は、一種のバッファ用の槽であり、排水供給管１から供給される有機物を含んだ排水は、流量調整槽２で所定時間滞留滞して均一化され適切な流量にコントロールされて、曝気槽３に送られる。   As shown in the process flow diagram of FIG. 1, the activated sludge treatment apparatus A is schematically a flow rate adjustment tank 2 that receives wastewater containing organic substances from a wastewater supply pipe 1, and downstream of the flow rate adjustment tank 2. The aeration tank 3 provided on the side for biologically decomposing organic matter in the waste water, the precipitation tank 4 provided on the downstream side of the aeration tank 3 for separating sludge and treated water, and the like. The flow rate adjusting tank 2 has a drain supply pipe 1 connected to the drain inflow side, an aeration tank 3 connected to the discharge end, and a solubilized sludge feed mud pipe 29 and a biomaster auxiliary liquid injection pipe 40 connected. Has been. As will be described in detail later, the solubilized sludge is supplied from the solubilized sludge feed mud pipe 29 and the surfactant such as the biomaster auxiliary liquid is injected from the injection pipe 40 as necessary. ing. The flow rate adjusting tank 2 is a kind of buffer tank, and the waste water containing the organic matter supplied from the drainage supply pipe 1 is stagnation for a predetermined time in the flow rate adjusting tank 2 to be uniformed and controlled to an appropriate flow rate. And sent to the aeration tank 3.

曝気槽３は、従来周知のように、その底部には多数の空気噴出孔が明けられている。これらの空気孔に外部に設けられているブロワから加圧空気が供給されるようになっている。また、曝気槽３内には必要に応じて攪拌羽根が設けられている。このように構成されている曝気槽３の排出端に沈殿槽４が接続されている。曝気槽３内には、好気性細菌等の微生物が生育している。   As is well known in the art, the aeration tank 3 has a large number of air ejection holes at the bottom. Pressurized air is supplied from a blower provided outside these air holes. In the aeration tank 3, stirring blades are provided as necessary. A sedimentation tank 4 is connected to the discharge end of the aeration tank 3 configured in this way. In the aeration tank 3, microorganisms such as aerobic bacteria grow.

沈殿槽４は、本実施の形態では重力により汚泥が沈殿する沈殿槽として構成され、全体として漏斗状を呈し、その下端部に沈殿汚泥を引き抜く汚泥引き抜管５が接続されている。汚泥引き抜管５には計量槽６が接続されている。計量槽６の具体的な構造は、図１には示されていないが、箱状を呈する容器から構成されている。この容器の内部は所定の切欠が設けられている複数枚の仕切り板で複数個の室に仕切られ、最下流側の仕切り板に三角堰が形成されている。また、最上流側の室に沈殿槽４から引き抜かれた沈殿汚泥が供給されるようになっている。この最上流側の室には、上下方向にスライドするゲートが設けられ、このゲートの高さ位置は設定高さになるように調整される。このゲートからオーバーフローする沈殿汚泥が汚泥返送管７により曝気槽３に戻されるようになっている。また、三角堰から出る汚泥は、汚泥供給管２６により、詳しくは後述する汚泥の可溶化装置Ｂの方へ送られるようになっている。   The sedimentation tank 4 is configured as a sedimentation tank in which sludge is sedimented by gravity in the present embodiment, and has a funnel shape as a whole, and a sludge extraction pipe 5 for extracting the sedimentation sludge is connected to the lower end portion thereof. A measuring tank 6 is connected to the sludge extraction pipe 5. Although the specific structure of the measuring tank 6 is not shown in FIG. 1, it is comprised from the container which exhibits a box shape. The inside of the container is partitioned into a plurality of chambers by a plurality of partition plates provided with predetermined notches, and a triangular weir is formed in the partition plate on the most downstream side. Moreover, the sedimentation sludge extracted from the sedimentation tank 4 is supplied to the most upstream chamber. This uppermost chamber is provided with a gate that slides in the vertical direction, and the height position of this gate is adjusted to the set height. Precipitated sludge overflowing from this gate is returned to the aeration tank 3 by the sludge return pipe 7. Further, the sludge coming out of the triangular weir is sent to the sludge solubilizer B, which will be described in detail later, through a sludge supply pipe 26.

本発明の実施の形態に係る汚泥の可溶化装置Ｂは、１個の反応槽のみで構成されても良いが、図１に示されている実施の形態では２個の独立した反応槽すなわちバイオマスター反応槽１７、１８から構成されている。そして、２個の反応槽は直列的に接続されて、上流から１段目のバイオマスター反応槽１７、２段目のバイオマスター反応槽１８となっている。１段目のバイオマスター反応槽１７と２段目のバイオマスター槽１８との間には所定の段差があり、下流側に向かって低くなっている。従って、１段目のバイオマスター反応槽１７に汚泥が供給されると、１段目のバイオマスター反応槽１７内に滞留していた汚泥は、押し出されて接続管２１を介して、２段目のバイオマスター反応槽１８に送泥される。このようなバイオマスター反応槽１７、１８には、それぞれ攪拌翼２４、２４が設けられ、槽内の汚泥は適宜攪拌されるようになっている。なお、攪拌装置は攪拌翼である必要はなく、汚泥ポンプ等による攪拌でもよい。   The sludge solubilizer B according to the embodiment of the present invention may be constituted by only one reaction tank, but in the embodiment shown in FIG. It is comprised from the master reaction tanks 17 and 18. The two reaction tanks are connected in series to form a first-stage biomaster reaction tank 17 and a second-stage biomaster reaction tank 18 from the upstream. There is a predetermined level difference between the first-stage biomaster reaction tank 17 and the second-stage biomaster tank 18, which decreases toward the downstream side. Accordingly, when sludge is supplied to the first-stage biomaster reaction tank 17, the sludge staying in the first-stage biomaster reaction tank 17 is pushed out and connected to the second-stage biomaster reaction tank 17 via the connection pipe 21. Mud is sent to the biomaster reaction tank 18. The biomaster reaction tanks 17 and 18 are provided with stirring blades 24 and 24, respectively, and the sludge in the tanks is appropriately stirred. The stirring device need not be a stirring blade, and may be stirred by a sludge pump or the like.

このような１段目のバイオマスター反応槽１７の上方には、汚泥供給管２６と、バイオマスター液生成装置１２から配管されたバイオマスター液注入管２７とがそれぞれ開口している。これらの管２６、２７により、１段目のバイオマスター反応槽１７内に汚泥が供給されると共にバイオマスター液が注入される。２段目のバイオマスター反応槽１８には、可溶化汚泥送泥管２９が接続され、可溶化された汚泥が流量調整槽２に返送されるようになっている。このように構成されている反応槽の、最上流側の１段目のバイオマスター反応槽１７内に本実施の形態によると、監視用ｐＨ計３１が設けられている。また、２段目のバイオマスター反応槽１８には、図１には示されていないが、ｐＨ計と、酸化還元電位計すなわちＯＲＰ計とが設けられ、これらの計器により、可溶化された汚泥のｐＨと酸化還元電位が計測されて、処理が適切に行われているか否かを監視できるようになっている。なお、装置の故障等による処理の異常が発生したときに備えて、安全を確保する為に、２段目のバイオマスター反応槽１８にｐＨ調整液や還元剤の注入口が設けられていても良いし、処理が正常に行われている時にも、酸化還元電位の計測値によっては、還元剤の注入を適宜行っても良いが、本発明の構成上必須ではない。   Above the first-stage biomaster reaction tank 17, a sludge supply pipe 26 and a biomaster liquid injection pipe 27 piped from the biomaster liquid generator 12 are opened. Through these pipes 26 and 27, sludge is supplied into the first-stage biomaster reaction tank 17 and a biomaster solution is injected. A solubilized sludge feed mud pipe 29 is connected to the second-stage biomaster reaction tank 18 so that the solubilized sludge is returned to the flow rate adjustment tank 2. According to the present embodiment, the monitoring pH meter 31 is provided in the first-stage biomaster reaction tank 17 on the most upstream side of the reaction tank configured as described above. Although not shown in FIG. 1, the second-stage biomaster reaction tank 18 is provided with a pH meter and an oxidation-reduction potentiometer, that is, an ORP meter, solubilized sludge by these instruments. PH and oxidation-reduction potential are measured, and it is possible to monitor whether or not the treatment is properly performed. It should be noted that in order to ensure safety in case a processing abnormality occurs due to equipment failure or the like, a second stage biomaster reaction tank 18 may be provided with a pH adjusting liquid or reducing agent inlet. Even when the treatment is normally performed, the reducing agent may be injected appropriately depending on the measured value of the oxidation-reduction potential, but this is not essential for the configuration of the present invention.

バイオマスター液生成装置Ｃは、図１に示されている実施の形態によると、バイオマスター液生成装置１２、次亜塩素酸ソーダ槽１４、塩酸槽１５等から構成されている。このバイオマスター液生成装置１２に、給水管１３からは例えば水道水を、次亜塩素酸ソーダ槽１４から次亜塩素酸ソーダを、そして塩酸槽１５から希塩酸をそれぞれ供給すると、後で説明するように所定濃度のバイオマスター液が生成される。次亜塩素酸ソーダ槽１４と塩酸槽１５には、それぞれの薬液タンク１４’、１５’から亜塩素酸ソーダと希塩酸が適宜補給されるようになっている。   According to the embodiment shown in FIG. 1, the biomaster liquid generator C is composed of a biomaster liquid generator 12, a sodium hypochlorite tank 14, a hydrochloric acid tank 15, and the like. For example, tap water is supplied from the water supply pipe 13 to the biomaster liquid generator 12, sodium hypochlorite is supplied from the sodium hypochlorite tank 14, and dilute hydrochloric acid is supplied from the hydrochloric acid tank 15. A biomaster liquid having a predetermined concentration is produced. The sodium hypochlorite tank 14 and the hydrochloric acid tank 15 are appropriately replenished with sodium chlorite and dilute hydrochloric acid from the respective chemical tanks 14 'and 15'.

次に、本実施の形態に係る有機物を含んだ排水の処理装置の作用について説明する。本実施の形態によると、システム制御盤すなわち制御装置ＳＣを備えているので、有機物を含んだ排水の供給量、汚泥の沈殿槽４から曝気槽３への戻し量、汚泥の１段目のバイオマスター反応槽１７への供給量、汚泥のバイオマスター反応槽１７、１８中に滞留する時間、各管路に設けられているポンプＰ、Ｐの起動および停止、また各管路に介装されている開閉弁Ｖ、Ｖの操作が、制御装置ＳＣにより自動的に制御されるが、一部は手動的に操作することもできる。また、制御装置ＳＣによって、バイオマスター反応槽１７、１８中のｐＨ値、酸化還元電位等が監視されている。以下、説明を簡単にするために、制御装置ＳＣによる自動運転ではなく、手動的に操作する例について説明する。   Next, the operation of the wastewater treatment apparatus including organic matter according to the present embodiment will be described. According to the present embodiment, since the system control panel, that is, the control device SC is provided, the supply amount of waste water containing organic matter, the return amount from the sludge settling tank 4 to the aeration tank 3, and the first-stage bio sludge Supply amount to the master reaction tank 17, sludge staying in the biomaster reaction tanks 17 and 18, start and stop of the pumps P and P provided in each pipeline, and intervening in each pipeline The operation of the open / close valves V, V is automatically controlled by the control device SC, but some of them can be operated manually. Moreover, the pH value, oxidation-reduction potential, etc. in the biomaster reaction tanks 17 and 18 are monitored by the controller SC. Hereinafter, in order to simplify the description, an example of manual operation instead of automatic operation by the control device SC will be described.

定常運転に入った状態から説明する。有機物を含んだ排水が流量調整槽２に流入すると、排水は流量調整槽２で５〜２４時間程度滞留した後に、適切な流量にコントロールされて曝気槽３に送られる。曝気槽３において、従来周知のように活性汚泥により処理される。すなわち、ブロワから供給される空気が気泡状に噴出して活性汚泥中の微生物に酸素を供給するので、排水中に含まれる有機物は微生物に捕食され、水と二酸化炭素に分解される。微生物は細胞***して増殖するので、増殖した微生物は分解されていない有機物等と共に、フロックを形成して新たな汚泥となる。このようにして発生した汚泥は、処理水と共に次の沈殿槽４に送られる。   A description will be given from the state of steady operation. When the waste water containing organic matter flows into the flow rate adjustment tank 2, the waste water stays in the flow rate adjustment tank 2 for about 5 to 24 hours, and then is controlled to an appropriate flow rate and sent to the aeration tank 3. In the aeration tank 3, it is treated with activated sludge as is conventionally known. That is, the air supplied from the blower is ejected in the form of bubbles to supply oxygen to the microorganisms in the activated sludge, so that the organic matter contained in the wastewater is preyed on by the microorganisms and decomposed into water and carbon dioxide. Since microorganisms divide and multiply, the propagated microorganisms form flocs together with undegraded organic matter, etc., and become new sludge. The sludge generated in this way is sent to the next settling tank 4 together with the treated water.

沈殿槽流入口において、必要に応じて凝集剤を注入する。フロック等は凝集し、比重の違いと重力により汚泥と処理水とに分離される。このような分離により、沈殿槽４の上方位置では上澄み水すなわち処理水が得られる。処理水はほとんど有機物を含んでいないので河川等に適宜排水する。一方、沈殿した汚泥は、沈殿槽４の底部に設けられた汚泥引き抜管５から計量槽６に引き抜かれる。   The flocculant is injected as needed at the precipitation tank inlet. Flock and the like aggregate and are separated into sludge and treated water due to the difference in specific gravity and gravity. By such separation, supernatant water, that is, treated water is obtained at a position above the settling tank 4. Since the treated water contains almost no organic matter, it is appropriately drained into rivers. On the other hand, the precipitated sludge is drawn out from the sludge extraction pipe 5 provided at the bottom of the settling tank 4 to the measuring tank 6.

計量槽６のゲートは、所定高さに駆動されているので、三角堰からは所定量宛の沈殿汚泥がオーバーフローし、汚泥供給管２６を介して次の汚泥の可溶化装置Ｂに送られる。一方、ゲートをオーバーフローした沈殿汚泥は、汚泥返送管７から曝気槽３に返送汚泥として返送される。これにより、有機物濃度が適正に保たれ、活性汚泥の活性は低下しない。他の余剰汚泥は余剰汚泥貯留槽８に送られて、脱水された後に処分場等に適宜搬送される。   Since the gate of the measuring tank 6 is driven to a predetermined height, the settling sludge for a predetermined amount overflows from the triangular weir and is sent to the next sludge solubilizer B through the sludge supply pipe 26. On the other hand, the precipitated sludge overflowing the gate is returned from the sludge return pipe 7 to the aeration tank 3 as return sludge. Thereby, organic substance density | concentration is maintained appropriately and the activity of activated sludge does not fall. Other surplus sludge is sent to the surplus sludge storage tank 8, and after being dehydrated, it is appropriately transported to a disposal site or the like.

排水供給管１から流量調整槽２に流入する排水に油脂あるいは油成分が含まれているときには、バイオマスター補助液供給管４０からバイオマスター補助液などの界面活性剤を適量供給する。このバイオマスター補助液は、ヤシ油脂肪酸を主体とするエステルまたはエーテルである。バイオマスター補助液は優れた界面活性性を有するので、排水の表面に凝集している油脂を分散させ、排水中に一様に混濁あるいは乳化させる。従って、細菌等の微生物は油脂を効率よく分解することができる。   When oil or fat or an oil component is contained in the waste water flowing into the flow rate adjusting tank 2 from the waste water supply pipe 1, an appropriate amount of a surfactant such as a bio master auxiliary liquid is supplied from the bio master auxiliary liquid supply pipe 40. This biomaster auxiliary liquid is an ester or ether mainly composed of coconut oil fatty acid. Since the biomaster auxiliary liquid has excellent surface activity, the agglomerated fats and oils are dispersed on the surface of the waste water, and are uniformly turbid or emulsified in the waste water. Therefore, microorganisms such as bacteria can efficiently decompose fats and oils.

計量槽６から排出される可溶化する汚泥は、汚泥の可溶化装置Ｂの１段目のバイオマスター反応槽１７に供給される。このとき、バイオマスター液も１段目のバイオマスター反応槽１７に注入される。   The solubilized sludge discharged from the measuring tank 6 is supplied to the first-stage biomaster reaction tank 17 of the sludge solubilizer B. At this time, the biomaster solution is also injected into the first-stage biomaster reaction tank 17.

バイオマスター液は、バイオマスター液生成装置１２によって次のように生成されている。１２％以下の次亜塩素酸ソーダ水溶液と、３５％の塩酸を９％まで希釈し、これを混合して、有効塩素濃度が５００〜１５０００ｍｇ／Ｌになるように水で希釈して生成されている。１５０００ｍｇ／Ｌ以上になると取扱が難しくなる。このようにして生成されるバイオマスター液は、ｐＨ値は４．０以上７．０未満の弱酸性の次亜塩素酸水溶液である。上記のようにしてバイオマスター液を生成するとき、ｐＨ値が４．０以下になると塩素ガスが発生する危険があるので、バイオマスター液生成時には、ｐＨをチェックしなければならない。   The biomaster liquid is generated by the biomaster liquid generator 12 as follows. It is produced by diluting 12% or less sodium hypochlorite aqueous solution and 35% hydrochloric acid to 9%, mixing them, and diluting with water so that the effective chlorine concentration becomes 500-15000 mg / L. Yes. When it is 15000 mg / L or more, handling becomes difficult. The biomaster solution thus produced is a weakly acidic hypochlorous acid aqueous solution having a pH value of 4.0 or more and less than 7.0. When the biomaster liquid is generated as described above, there is a danger that chlorine gas is generated when the pH value is 4.0 or less. Therefore, the pH must be checked when the biomaster liquid is generated.

このようなバイオマスター液は、汚泥の性状や浮遊物質すなわちＳＳの濃度、汚泥を可溶化させたい度合等によっても異なるが、汚泥１Ｌに対して例えば１００〜２００ｍＬのバイオマスター液を１段目のバイオマスター反応槽１７に注入する。   Such a biomaster liquid varies depending on the properties of sludge, suspended solids, that is, the concentration of SS, the degree to which the sludge is to be solubilized, etc. It injects into the biomaster reaction tank 17.

１段目のバイオマスター反応槽１７において、攪拌翼２４によって汚泥とバイオマスター液とが攪拌される。バイオマスター液中の次亜塩素酸は既に説明されているように、汚泥中の生物難分解性有機物や細菌等を酸化して可溶化する。消費された次亜塩素酸は希塩酸に変化する。１段目のバイオマスター反応槽１７内で所定時間滞留して可溶化が進んだ汚泥は、未消費の次亜塩素酸を含むバイオマスター液と共に、接続管２１から２段目のバイオマスター反応槽１８に送られる。このとき、攪拌翼２４によって槽内は混合されており、送られた汚泥と注入されたバイオマスター液は、ショートして２段目のバイオマスター反応槽１８に送られることはなく、十分に反応した後に送泥されることになる。しかし、反応槽内が完全に混合されていても、短時間で流出する部分は存在する。これは連続式である以上やむを得ないことである。反応槽の数は多いほど短時間で流出する部分は少ないので、反応槽は複数個で実施されることが好ましく、本実施の形態では２個の反応槽から構成されている。   In the first-stage biomaster reaction tank 17, the sludge and the biomaster liquid are stirred by the stirring blade 24. As already explained, hypochlorous acid in the biomaster liquid oxidizes and solubilizes biologically indegradable organic substances and bacteria in the sludge. The consumed hypochlorous acid is changed to dilute hydrochloric acid. The sludge that has been retained for a predetermined time in the first-stage biomaster reaction tank 17 and has been solubilized together with the biomaster liquid containing unconsumed hypochlorous acid from the connection pipe 21 to the second-stage biomaster reaction tank. 18 is sent. At this time, the inside of the tank is mixed by the stirring blade 24, and the sent sludge and the injected biomaster liquid are short-circuited and are not sent to the second-stage biomaster reaction tank 18, and are sufficiently reacted. After that, mud will be sent. However, even if the inside of the reaction vessel is completely mixed, there is a portion that flows out in a short time. This is unavoidable as long as it is continuous. As the number of reaction tanks increases, the portion that flows out in a shorter time is smaller. Therefore, it is preferable that a plurality of reaction tanks are implemented. In this embodiment, the reaction tank is composed of two reaction tanks.

２段目のバイオマスター反応槽１８でも同様に、攪拌翼２４によって汚泥とバイオマスター液とが攪拌される。２段目のバイオマスター反応槽１８内で所定時間滞留すると、次亜塩素酸の大部分が消費されて、汚泥の可溶化も十分に行われる。   Similarly, in the second-stage biomaster reaction tank 18, the sludge and the biomaster liquid are stirred by the stirring blade 24. If it stays in the second-stage biomaster reaction tank 18 for a predetermined time, most of the hypochlorous acid is consumed and the sludge is sufficiently solubilized.

バイオマスター液中の次亜塩素酸は、注入する割合にもよるが、後で説明する実施例１から明らかなように、５分〜３０分間でほとんどが消費される。従って、汚泥は、バイオマスター反応槽１７、１８中で５分間以上、好ましくは３０分間以上滞留させるのが良い。処理する汚泥量に応じて、バイオマスター反応槽１７、１８の必要な容量が決定される。なお、設置スペースに余裕があれば、バイオマスター反応槽１７、１８の容量を大きくしたり、３槽以上設けたりして、滞留時間が１時間以上になるようにするのもよい。   Although hypochlorous acid in the biomaster liquid depends on the ratio of injection, most of it is consumed in 5 to 30 minutes, as is apparent from Example 1 described later. Accordingly, the sludge is allowed to stay in the biomaster reaction tanks 17 and 18 for 5 minutes or longer, preferably 30 minutes or longer. The required capacity of the biomaster reaction tanks 17 and 18 is determined according to the amount of sludge to be treated. If the installation space is sufficient, the capacity of the biomaster reaction tanks 17 and 18 may be increased, or three or more tanks may be provided so that the residence time is one hour or longer.

このように処理されて可溶化された汚泥は、通常は２段目のバイオマスター反応槽１８から流出する際には、遊離塩素のほとんどは消費され、結合塩素も相当消費されているはずであるが、バイオマスター液の注入割合や、バイオマスター反応槽１７、１８での滞留時間によっては若干残留して、曝気槽の微生物に影響を与える恐れもある。殺菌効果の高い遊離塩素が曝気槽に混入すると、特に危険である。安全を確保するために、可溶化された汚泥中の遊離塩素を確実に消費させると共に、結合塩素の濃度も十分に低下させる必要がある。例えば、可溶化汚泥にチオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３）や亜硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ３）等の従来周知の還元剤を注入して、遊離塩素および結合塩素を完全に分解するようにしても良いが、前記したように、還元剤の薬品コストが嵩むし、余剰汚泥貯留槽８に貯蔵されたり、汚泥を脱水する等したときに嫌気性分解されて、このような還元剤に含まれる硫黄分から有害で腐敗臭のする硫化水素（Ｈ２Ｓ）が発生して好ましくはない。従って、還元剤を使用するとしても、２段目のバイオマスター反応槽１８に設けられているＰＨ計とＯＲＰ計（または手計測）の計測値により判断して、必要と認められる時に限られるべきである。本発明においては、可溶化された汚泥中に残留している残留塩素の消費は、次に説明する流量調整槽２によって行われて、安全が確保されることになる。 The sludge treated and solubilized in this manner usually consumes most of free chlorine and considerably consumes bound chlorine when it flows out of the second-stage biomaster reactor 18. However, depending on the injection ratio of the biomaster liquid and the residence time in the biomaster reaction tanks 17 and 18, it may remain slightly and may affect microorganisms in the aeration tank. It is particularly dangerous if free chlorine, which has a high bactericidal effect, enters the aeration tank. In order to ensure safety, it is necessary to surely consume free chlorine in the solubilized sludge and to sufficiently reduce the concentration of bound chlorine. For example, a conventionally known reducing agent such as sodium thiosulfate (Na 2 S 2 O 3 ) or sodium sulfite (Na 2 SO 3 ) is injected into the solubilized sludge so as to completely decompose free chlorine and bound chlorine. However, as described above, the chemical cost of the reducing agent increases, and it is stored in the excess sludge storage tank 8 or is anaerobically decomposed when the sludge is dehydrated and included in such a reducing agent. Hydrogen sulfide (H 2 S) that is harmful and has a rot odor is generated from the sulfur content, which is not preferable. Therefore, even if a reducing agent is used, it should be limited to the time when it is deemed necessary based on the measured values of the PH meter and ORP meter (or manual measurement) provided in the second-stage biomaster reaction tank 18. It is. In the present invention, consumption of residual chlorine remaining in the solubilized sludge is performed by the flow rate adjusting tank 2 described below, and safety is ensured.

可溶化された汚泥は、２段目のバイオマスター反応槽１８から、可溶化汚泥送泥管２９を経由して、流量調整槽２に返送される。返送されると、可溶化された汚泥は有機物を含んだ大量の排水で希釈される。可溶化された汚泥中にはほとんど遊離塩素は含まれていないはずであるが、万一残留していても、排水中の有機物と反応して速やかに消費される。そして、結合塩素として残留している残留塩素も、希釈の割合に従って濃度が低下する。さらに、結合塩素は排水中の有機物によっても消費される。排水の流動性は汚泥よりも高いので、排水で希釈された可溶化汚泥は流動性が高くなり、結合塩素と有機物との反応は比較的速やかに行われ、所定の時間流量調整槽２で滞留するうちにほとんどの結合塩素は消費される。その後、排水で希釈された可溶化汚泥は、曝気槽３に送られて、再び活性汚泥によって処理されて、可溶化された汚泥は水と二酸化炭素に分解される。以下、同様に処理して汚泥を減容化する。   The solubilized sludge is returned to the flow rate adjustment tank 2 from the second-stage biomaster reaction tank 18 via the solubilized sludge feed mud pipe 29. When returned, the solubilized sludge is diluted with a large amount of wastewater containing organic matter. The solubilized sludge should contain almost no free chlorine, but even if it remains, it reacts with the organic matter in the wastewater and is quickly consumed. The residual chlorine remaining as bound chlorine also decreases in concentration according to the dilution ratio. Furthermore, combined chlorine is consumed by organic matter in the waste water. Since the fluidity of the wastewater is higher than that of the sludge, the solubilized sludge diluted with the wastewater has a high fluidity, and the reaction between the combined chlorine and the organic matter takes place relatively quickly and stays in the flow rate adjusting tank 2 for a predetermined time. In the meantime, most of the combined chlorine is consumed. Thereafter, the solubilized sludge diluted with waste water is sent to the aeration tank 3 and again treated with activated sludge, and the solubilized sludge is decomposed into water and carbon dioxide. Thereafter, the same treatment is performed to reduce the volume of sludge.

本実施の形態に係る汚泥の可溶化装置Ｂにおいても、汚泥を完全に可溶化できるとは限らない。すなわち、沈殿槽４に次第に分解され難くなった汚泥が溜まることがあり得る。そこで、沈殿槽４から引き抜かれた汚泥の内所定量は、定期的に別に設けられている余剰汚泥貯留槽８に送られて、既に説明したように脱水して、処分場に搬送される。   Even in the sludge solubilizer B according to the present embodiment, the sludge cannot be completely solubilized. That is, the sludge that has become difficult to be decomposed gradually may be accumulated in the sedimentation tank 4. Therefore, a predetermined amount of the sludge drawn out from the settling tank 4 is periodically sent to the surplus sludge storage tank 8 provided separately, dehydrated as described above, and transferred to the disposal site.

本実施の形態に係る排水の処理装置は、色々な変形が可能である。例えば、実施の形態に係るバイオマスター反応槽は２槽で構成されているが、１槽でも実施できるし、３槽以上で実施することもできる。また、流量調整槽が設けられていない場合、バイオマスター反応槽１７、１８において可溶化された汚泥を、従来周知の原水ピットに返送することも可能である。原水ピットは、流量調整槽のように排水の滞留時間は長くはないので、可溶化された汚泥中の残留塩素と排水中の有機物との反応時間は短いが、大量の排水で希釈される点では流量調整槽と違いはなく、残留塩素のうち遊離塩素は確実に消費されると共に、結合塩素の濃度は希釈されて低下するので、曝気槽に影響を与えず、安全を確保することができる。また、バイオマスター液は、バイオマスター液生成装置によって生成するように説明されているが、予め生成されたバイオマスター液を専用の貯蔵槽に用意しておいて、注入するように実施することもできる。ただし、この場合バイオマスター液は活性が高く分解しやすいので低温管理、貯留日数を短くするなど留意が必要である。   The wastewater treatment apparatus according to the present embodiment can be variously modified. For example, although the biomaster reaction tank according to the embodiment is configured with two tanks, it can be implemented with one tank or with three or more tanks. Moreover, when the flow rate adjusting tank is not provided, the sludge solubilized in the biomaster reaction tanks 17 and 18 can be returned to the conventionally known raw water pit. In the raw water pit, the residence time of the wastewater is not long like the flow control tank, so the reaction time between the residual chlorine in the solubilized sludge and the organic matter in the wastewater is short, but it is diluted with a large amount of wastewater. There is no difference with the flow rate adjustment tank, and free chlorine is reliably consumed in the residual chlorine, and the concentration of combined chlorine is diluted and lowered, so that safety can be ensured without affecting the aeration tank. . In addition, the biomaster liquid is described as being produced by a biomaster liquid production apparatus, but it is also possible to prepare a biomaster liquid produced in advance in a dedicated storage tank and inject it. it can. In this case, however, the biomaster solution is highly active and easily decomposed, so care must be taken, such as low temperature control and shortening the storage days.

汚泥とバイオマスター液の適切な反応時間を調べるため、次の実験を行った。
ｐＨ８．１の返送汚泥１Ｌを２個の容器に採り、塩素濃度３０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．５のバイオマスター液を一方には１００ｍＬ、他方には２００ｍＬ入れ、混合液をろ過し、ろ液の残留塩素濃度を測定した。その結果を表１に示す。 The following experiment was conducted to investigate the appropriate reaction time between sludge and biomaster liquid.
Take 1L of returned sludge with pH 8.1 in two containers, put 100mL of biomaster liquid with chlorine concentration of 3000mg / L and pH 6.5 on one side, 200mL on the other, filter the mixture, and leave the filtrate. Chlorine concentration was measured. The results are shown in Table 1.

Figure 0004183738
Figure 0004183738

表１によれば、いずれの容器においても５分でほとんどの次亜塩素酸が反応によって消費され、残留塩素濃度が約１０ｍｇ／Ｌになっていることがわかる。しかし、残りの１０ｍｇ／Ｌの残留塩素が十分に消費されるには１５分以上、実質的にほぼ全てが消費されるには３０分〜６０分程度必要であることが分かる。残留塩素は、遊離塩素と結合塩素とからなるが、殺菌効果の非常に高い遊離塩素は、従来周知の様に速やかに反応して消費されるが、殺菌効果が比較的低い結合塩素は消費に時間がかかる。このような結合塩素は、従来、アンモニアと反応してクロロアミン類になっていると説明されてきたが、実験の結果から見ると、さらに複雑であることが窺える。クロロアミン類は溶解性が高く、消費に時間がかかるとは言っても３０分以上低濃度のままで残留することは考えにくいが、実験では６０分経っても残留塩素が検出されている。従来知られていた結合塩素とは異なり、汚泥と直接結合する等して、分解されにくい状態になっている可能性が高い。本実験では、汚泥のろ液の残留塩素を測定しているので、汚泥に直接結合している塩素が分解されずに残っており、測定する度にろ液中に流出して、残留塩素が検出されたと考えられる。このような残留塩素は分解に時間がかかるので、殺菌力も相当低いはずであり、曝気槽に返送されても曝気槽に影響を与える恐れはほとんど無い。
従って、５分以上反応させた後に流量調整槽で排水で希釈すれば、十分に残留塩素濃度が低下すると共に、万一、遊離塩素が残っていたとしても排水中の有機物と反応して速やかに消費されるので、曝気槽への影響はほとんどないと考えられる。しかし、前述したように、次亜塩素酸が消費される反応は単純でないことが予想され、解明されていない現象を考慮すると、好ましくは１５分以上、より好ましくは３０分以上反応させると、より安全である。
ｐＨは反応後低下していることが分かる。汚泥のｐＨが８．１であったが、バイオマスター液によって酸性に変化している。これは酸化反応により塩酸が発生したためである。このｐＨの低下は反応を加速するため好ましいものである。仮に、塩酸等でｐＨ調整をしていない次亜塩素酸ソーダ水溶液を使う場合、ｐＨは９程度になり、酸化反応は１／３０程度に低下すると考えられる。 According to Table 1, it can be seen that in any container, most hypochlorous acid was consumed by the reaction in 5 minutes, and the residual chlorine concentration was about 10 mg / L. However, it can be seen that it takes 15 minutes or more for the remaining 10 mg / L of residual chlorine to be sufficiently consumed, and about 30 to 60 minutes for substantially all of it to be consumed. Residual chlorine consists of free chlorine and bound chlorine, but free chlorine with a very high bactericidal effect reacts and is consumed quickly as is well known in the art, but bonded chlorine with a relatively low bactericidal effect is consumed. take time. Conventionally, it has been explained that such bound chlorine reacts with ammonia to form chloroamines, but it can be seen that it is more complicated when viewed from experimental results. Although chloroamines have high solubility and take time to consume, it is unlikely that they will remain at a low concentration for 30 minutes or more, but residual chlorine is detected even after 60 minutes in the experiment. Unlike the conventionally known bonded chlorine, it is highly possible that the chlorine is not easily decomposed, for example, directly bonded to sludge. In this experiment, the residual chlorine in the sludge filtrate is measured, so the chlorine directly bound to the sludge remains undecomposed and flows out into the filtrate every time it is measured. It is thought that it was detected. Since such residual chlorine takes time to decompose, the sterilizing power should be considerably low, and even if returned to the aeration tank, there is almost no possibility of affecting the aeration tank.
Therefore, if the reaction is continued for 5 minutes or more and then diluted with wastewater in the flow rate adjustment tank, the residual chlorine concentration will decrease sufficiently, and even if free chlorine remains, it will react quickly with the organic matter in the wastewater. Since it is consumed, it is considered that there is almost no influence on the aeration tank. However, as described above, the reaction that consumes hypochlorous acid is not expected to be simple, and considering the phenomenon that has not been elucidated, the reaction is preferably 15 minutes or more, more preferably 30 minutes or more. It is safe.
It can be seen that the pH is lowered after the reaction. The pH of the sludge was 8.1, but it was changed to acidic by the biomaster liquid. This is because hydrochloric acid was generated by the oxidation reaction. This decrease in pH is preferable because it accelerates the reaction. If a sodium hypochlorite aqueous solution whose pH is not adjusted with hydrochloric acid or the like is used, the pH will be about 9, and the oxidation reaction will be reduced to about 1/30.

処理可能な汚泥の濃度の範囲、および注入するバイオマスター液の濃度の範囲を調べるため次の実験を行った。
汚泥濃度約３００００ｍｇ／Ｌという極めて高濃度の活性汚泥１Ｌを２個の容器に採り、バイオマスター液を異なる塩素濃度になるように注入した。注入後の汚泥の塩素濃度が２０００ｍｇ／Ｌになるようにバイオマスター液を注入した容器では、汚泥の色が塩素との反応によって次第に白みを増して、汚泥はある程度可溶化された。また、５分後には塩素臭はほとんど無く、残留塩素濃度は５ｍｇ／Ｌ以下であることが推定された。ただし、全ての汚泥が可溶化されてはいなかった。一方、注入後の汚泥の塩素濃度が３０００ｍｇ／Ｌになるようにバイオマスター液を注入した容器では、汚泥は、ほぼ白化した状態になり十分に可溶化はされた。しかしながら、反応の５分後でも塩素臭が残り、汚泥のろ液の残留塩素濃度は約１０ｍｇ／Ｌであった。これ以上の濃度の汚泥は、可溶化が比較的難しいので、嫌気性分解あるいは焼却などが行われるべきであろう。以上より、次亜塩素酸による汚泥可溶化の対象となる汚泥の汚泥濃度は、上限が３００００ｍｇ／Ｌであると考えられる。さらに、残留塩素濃度を考慮すると、汚泥に注入する次亜塩素酸については、バイオマスター液注入後の汚泥中の塩素酸濃度の上限が３０００ｍｇ／Ｌだと考えられる。
バイオマスター液注入後の汚泥中の塩素酸濃度の下限については、バルキング状態のときを考慮すべきである。バルキング状態、すなわち活性汚泥が沈殿槽で沈降し難くなる状態が、処理施設でしばしば発生し管理者を悩ますが、この時の沈殿汚泥の濃度は２０００〜３０００ｍｇ／Ｌと極めて低いものである。多くの実験の中でこのような状態も再現できた。実験によると、このような汚泥に対しては、バイオマスター液注入後の汚泥中の塩素酸濃度１００ｍｇ／Ｌで可溶化されることが判明した。従って、処理可能な汚泥の濃度の下限は２０００ｍｇ／Ｌ、バイオマスター液注入後の汚泥中の塩素酸濃度の下限は１００ｍｇ／Ｌであると考えられる。 The following experiment was conducted to investigate the range of the concentration of sludge that can be treated and the range of the concentration of the biomaster liquid to be injected.
1 L of very high concentration activated sludge having a sludge concentration of about 30000 mg / L was taken in two containers, and the biomaster liquid was injected so as to have different chlorine concentrations. In the container into which the biomaster liquid was injected so that the chlorine concentration of the sludge after injection was 2000 mg / L, the sludge color gradually became white due to the reaction with chlorine, and the sludge was solubilized to some extent. Further, it was estimated that there was almost no chlorine odor after 5 minutes and the residual chlorine concentration was 5 mg / L or less. However, not all sludge was solubilized. On the other hand, in the container into which the biomaster liquid was injected so that the chlorine concentration of the sludge after injection was 3000 mg / L, the sludge was almost whitened and sufficiently solubilized. However, a chlorine odor remained even 5 minutes after the reaction, and the residual chlorine concentration in the sludge filtrate was about 10 mg / L. Since sludge with a higher concentration is relatively difficult to solubilize, it should be subjected to anaerobic decomposition or incineration. From the above, it is considered that the upper limit of the sludge concentration of sludge that is the target of sludge solubilization with hypochlorous acid is 30000 mg / L. Furthermore, considering the residual chlorine concentration, the hypochlorous acid injected into the sludge is considered to have an upper limit of 3000 mg / L of the chloric acid concentration in the sludge after biomaster liquid injection.
As for the lower limit of the chloric acid concentration in the sludge after biomaster liquid injection, the bulking condition should be considered. The bulking state, that is, the state in which activated sludge is difficult to settle in the sedimentation tank frequently occurs in the processing facility and annoys the manager. At this time, the concentration of the precipitated sludge is very low, 2000 to 3000 mg / L. Such a situation could be reproduced in many experiments. According to experiments, it was found that such sludge is solubilized at a chloric acid concentration of 100 mg / L in the sludge after biomaster liquid injection. Therefore, it is considered that the lower limit of the treatable sludge concentration is 2000 mg / L, and the lower limit of the chloric acid concentration in the sludge after biomaster liquid injection is 100 mg / L.

バイオマスター液注入による余剰汚泥減容化の効果を調べるため、下記の実験を行った。
バッチ式の活性汚泥法を行う、２００Ｌの曝気槽兼沈殿槽を、槽Ａ、槽Ｂ、槽Ｃの３槽用意して、最初に、所定量の沈降汚泥と上澄み水とからなる合計７０Ｌの汚泥を、槽Ａ〜Ｃに入れておいた。槽Ａ〜Ｃに対して、以下の一連の処理を１日に１回実施した。
まず、槽Ａ〜Ｃに有機性排水１１０Ｌを加えて、２２時間曝気する。次いで、曝気を止めて９０分間沈殿させた後、各槽に７０Ｌ汚泥を残して上澄み水を抜く。
槽Ｂについては、残された汚泥のうち沈降汚泥を１０Ｌ反応容器に採り、塩素濃度４０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．５のバイオマスター液を９００ｍｌ注入して、３０分間攪拌して反応させた後、槽Ｂに戻す。同様に、槽Ｃについては、残された汚泥のうち沈降汚泥を１０Ｌ反応容器に採り、塩素濃度４０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．５のバイオマスター液を１８００ｍｌ注入して、３０分間攪拌して反応させた後、槽Ｃに戻す。槽Ａについては、バイオマスター液の処理は行わない。
槽Ａ〜Ｃに対して、上記の一連の処理を２週間繰り返して、その間に増減した沈降汚泥量と、引き抜かれた上澄み水に含まれていた浮遊物質、すなわちＳＳの量を計量して、各槽毎に合計した。そして、実験の開始時の沈降汚泥量を減じて、汚泥の増加量を計算した。
バイオマスター液を使わない槽Ａの汚泥増加量を１００％とすると、槽Ｂの汚泥増加量は２１％であり、槽Ｃの汚泥増加量は１１％であった。なお、ＳＳとして流出した汚泥を加味せず、槽内に残留している沈降汚泥量だけでみると、槽Ｂにおいては汚泥増加量は１７％であり、槽Ｃでは汚泥増加量が−１２％であった。すなわち槽Ｃでは沈降汚泥の減少が起きた。 The following experiment was conducted to examine the effect of volume reduction of excess sludge by biomaster liquid injection.
Three 200L aeration tanks / precipitation tanks, tank A, tank B, and tank C are prepared for batch type activated sludge process. First, a total of 70L consisting of a predetermined amount of sedimented sludge and supernatant water is prepared. Sludge was placed in tanks A to C. The following series of treatments were performed once a day for the tanks A to C.
First, the organic waste water 110L is added to the tanks A to C and aerated for 22 hours. Next, after aeration is stopped and precipitation is performed for 90 minutes, 70 L sludge is left in each tank and the supernatant water is drained.
For tank B, the settled sludge out of the remaining sludge is taken into a 10 L reaction vessel, 900 ml of a biomaster solution having a chlorine concentration of 4000 mg / L and pH 6.5 is injected, and stirred for 30 minutes to react. Return to B. Similarly, in the tank C, the settled sludge out of the remaining sludge was taken into a 10 L reaction vessel, and 1800 ml of a biomaster solution having a chlorine concentration of 4000 mg / L and pH 6.5 was injected and stirred for 30 minutes to react. Then return to tank C. For tank A, the biomaster solution is not treated.
For tanks A to C, the above-described series of treatments was repeated for 2 weeks, and the amount of sedimentation sludge increased or decreased during that time, and the amount of suspended solids contained in the extracted supernatant water, that is, the amount of SS, were measured. Totaled for each tank. And the amount of sedimentation sludge was reduced and the amount of increase of sludge was calculated.
Assuming that the increase in sludge in tank A not using the biomaster liquid is 100%, the increase in sludge in tank B was 21%, and the increase in sludge in tank C was 11%. Note that the sludge increase amount in the tank B is 17% and the sludge increase amount in the tank C is -12% when only the amount of sedimented sludge remaining in the tank is considered without adding the sludge flowing out as SS. Met. That is, sedimentation sludge decreased in tank C.

残留塩素が曝気槽に及ぼす影響について調べる以下の実験を行った。
実施例３で使用した装置を使用して、実施例３とほぼ同様の条件で実験をした。ただし、槽Ｂにおいては、反応容器内で１０Ｌの汚泥をバイオマスター液で可溶化する際、３０分の反応後の残留塩素濃度が約１０〜１５ｍｇ／Ｌになるようにバイオマスター液を注入した。また、槽Ｃにおいては、反応容器内で１０Ｌの汚泥をバイオマスター液で可溶化する際、３０分の反応後の残留塩素濃度が約１００ｍｇ／Ｌになるようにバイオマスター液を注入した。
上記条件で運転したところ槽Ｂ内の汚泥は、一部が若干白くはなったが汚泥としての活性は消滅しなかった。しかしながら、排水処理は十分には行われなくなった。一方、槽Ｃ内の汚泥は白化しほぼ運転不可能になった。
以上のことから、多量のバイオマスター液を注入して反応させて、残留塩素が所定の濃度以上残った状態で、なんら処理を加えずに曝気槽に返送すると、曝気槽に影響を及ぼすことが分かった。 The following experiment was conducted to investigate the effect of residual chlorine on the aeration tank.
Using the apparatus used in Example 3, the experiment was performed under substantially the same conditions as in Example 3. However, in the tank B, when 10 L of sludge was solubilized in the reaction vessel with the biomaster solution, the biomaster solution was injected so that the residual chlorine concentration after the reaction for 30 minutes was about 10 to 15 mg / L. . In tank C, when 10 L of sludge was solubilized in the reaction vessel with the biomaster solution, the biomaster solution was injected so that the residual chlorine concentration after the reaction for 30 minutes was about 100 mg / L.
When operated under the above conditions, the sludge in the tank B was slightly whitened but the activity as a sludge was not lost. However, wastewater treatment has not been performed sufficiently. On the other hand, the sludge in the tank C was whitened and almost impossible to operate.
From the above, injecting and reacting a large amount of biomaster liquid and returning it to the aeration tank without adding any treatment in a state where residual chlorine remains at a predetermined concentration or more may affect the aeration tank. I understood.

曝気槽に対するｐＨの影響を評価するため、バイオマスター液を日々繰り返し注入したときの、槽内のｐＨの変化を調べる下記の実験を行った。
実施例３で使用した装置を使用して、実施例３とほぼ同様の条件で実験をした。ただし、槽Ｂにおいては、反応容器内で１０Ｌの汚泥をバイオマスター液で可溶化する際、３０分の反応後の汚泥ろ液中の残留塩素濃度が約１０〜１５ｍｇ／Ｌになるようにバイオマスター液を注入し、槽Ｂに戻す前にチオ硫酸ナトリウム水溶液で残留塩素がほぼ０になるようにした。また、槽Ｃにおいては、反応容器内で１０Ｌの汚泥をバイオマスター液で可溶化する際、３０分の反応後の汚泥ろ液中の残留塩素濃度が約１００ｍｇ／Ｌになるようにバイオマスター液を注入し、槽Ｃに戻す前にチオ硫酸ナトリウム水溶液で残留塩素がほぼ０になるようにした。
上記の処理を繰り返してｐＨを測定した。 In order to evaluate the influence of pH on the aeration tank, the following experiment was conducted to examine the change in pH in the tank when the biomaster solution was repeatedly injected every day.
Using the apparatus used in Example 3, the experiment was performed under substantially the same conditions as in Example 3. However, in the tank B, when 10 L of sludge is solubilized with the biomaster liquid in the reaction vessel, the biochemical solution is adjusted so that the residual chlorine concentration in the sludge filtrate after the reaction for 30 minutes is about 10 to 15 mg / L. The master solution was poured, and before returning to the tank B, the residual chlorine was made almost zero with an aqueous sodium thiosulfate solution. In the tank C, when 10 L of sludge is solubilized with the biomaster liquid in the reaction vessel, the biomaster liquid is adjusted so that the residual chlorine concentration in the sludge filtrate after the reaction for 30 minutes is about 100 mg / L. The residual chlorine was made almost zero with an aqueous sodium thiosulfate solution before returning to the tank C.
The above treatment was repeated to measure pH.

Figure 0004183738
Figure 0004183738

表２に示されているように、処理対象の排水はｐＨが比較的低いが、処理された各槽Ａ〜ＣのｐＨは、ほぼ中性となっている。本来は、バイオマスター液を用いて汚泥減容化を行うと、酸化反応によって発生する塩素によって、曝気槽のｐＨを少し低下させる。実際に、槽Ｂおよび槽Ｃにおいて、反応容器内で１０Ｌの沈降汚泥をバイオマスター液で反応させたとき、反応後のｐＨはそれぞれ平均５．３と４．３であった。可溶化された汚泥は、このように若干酸性だが、表２の結果を見ると、前述のように各槽はほぼ中性を保っている。バイオマスター液注入による、ｐＨ低下の影響は小さく、活性汚泥がダメージを受けるほどではないことが分かる。従って、通常の場合は中和反応は不要と考えられる。ただし、処理前排水のｐＨも低い場合、中和させることも考慮すべきであろう。   As shown in Table 2, the wastewater to be treated has a relatively low pH, but the pH of each of the treated tanks A to C is almost neutral. Originally, when sludge volume reduction is performed using a biomaster solution, the pH of the aeration tank is slightly reduced by chlorine generated by the oxidation reaction. In fact, in tank B and tank C, when 10 L of sedimented sludge was reacted with the biomaster liquid in the reaction vessel, the average pH after the reaction was 5.3 and 4.3, respectively. The solubilized sludge is slightly acidic in this way, but when looking at the results in Table 2, each tank is almost neutral as described above. It can be seen that the effect of lowering the pH due to the biomaster liquid injection is small and the activated sludge is not damaged. Therefore, the neutralization reaction is considered unnecessary in normal cases. However, neutralization should also be considered when the pH of the wastewater before treatment is low.

可溶化された汚泥に、高濃度の残留塩素が含まれている場合に、有機物を含んだ排水で希釈して所定時間経過したときに、残留塩素の濃度がどのように変化するかを調べる為、下記の実験を行った。
沈殿汚泥を採取して、所定量のバイオマスター液を注入して６０分間攪拌して、可溶化させた。バイオマスター液の注入割合は、可溶化後の残留塩素濃度が３０ｍｇ／Ｌになるように調整した。残留塩素濃度が３０ｍｇ／Ｌの可溶化汚泥を、ＢＯＤ５００ｍｇ／Ｌ程度の食品製造排水、すなわち有機物を含んだ排水で希釈して、スターラーまたは曝気によって２４時間攪拌して、残留塩素濃度を測定した。残留塩素濃度は、ろ液だけでなく汚泥全体の濃度を測定した。なお、本実施例における曝気は攪拌の為であり、生物処理させる為のものではない。結果を表３に示す。 In order to investigate how the residual chlorine concentration changes when the solubilized sludge contains a high concentration of residual chlorine and dilutes with waste water containing organic matter after a predetermined time has passed. The following experiment was conducted.
Precipitated sludge was collected, a predetermined amount of biomaster liquid was injected, and stirred for 60 minutes to solubilize. The injection ratio of the biomaster solution was adjusted so that the residual chlorine concentration after solubilization was 30 mg / L. The solubilized sludge having a residual chlorine concentration of 30 mg / L was diluted with food production wastewater having a BOD of about 500 mg / L, that is, wastewater containing organic matter, and stirred for 24 hours by a stirrer or aeration to measure the residual chlorine concentration. Residual chlorine concentration was measured not only in the filtrate but also in the entire sludge. In addition, the aeration in a present Example is for stirring, and is not for carrying out biological treatment. The results are shown in Table 3.

Figure 0004183738
Figure 0004183738

表３に示されているように、可溶化された汚泥を有機物を含んだ排水で希釈した後に攪拌して反応させると、希釈による濃度低下以外にも、反応によっても残留塩素の濃度の低下していることが分かる。このような反応により消費される残留塩素濃度は、約７０〜８０％と大きい。   As shown in Table 3, when the solubilized sludge is diluted with waste water containing organic matter and then stirred and reacted, the concentration of residual chlorine decreases not only due to dilution but also due to reaction. I understand that The residual chlorine concentration consumed by such a reaction is as high as about 70 to 80%.

実際のプラントにおいて、可溶化させた汚泥を流量調整槽に返送して、有機物を含んだ排水で希釈されて滞留した後に、残留塩素濃度がどのように変化するかを調査する実験を行った。
実験は図３に示されている条件で実施した。有機物を含んだ排水は、流量調整槽に流入して、曝気槽に送られて曝気されて活性汚泥処理される。実験中、曝気槽内の活性汚泥浮遊物質、すなわちＭＬＳＳは３０００〜４０００ｍｇ／Ｌの範囲で運転する。活性汚泥処理された汚泥の一部は、沈殿槽に送られて、ＳＳが６０００〜８０００ｍｇ／Ｌの沈殿汚泥として沈殿されて抜き取られる。抜き取られた沈殿汚泥のうち、１分あたり１５Ｌの汚泥は、バイオマスター反応槽に送られて、他のほとんどの汚泥は曝気槽に返送汚泥として返送される。ただし、抜き取られた汚泥の一部は、定期的に余剰汚泥として外部に搬出される。バイオマスター反応槽に送られた汚泥は、バイオマスター液が注入されて、バイオマスター反応槽で60分間攪拌して可溶化された後に、流量調整槽に送られる。バイオマスター液の注入量は、流量調整槽に送られる可溶化された汚泥の残留塩素濃度が、３０〜５０ｍｇ／Ｌになるように調整される。流量調整槽に流入する、有機物を含んだ排水は、流量調整槽に送られた可溶化された汚泥を、２０倍に希釈する量になるように調節する。また、槽内の滞留時間は約１２時間になるように、流量調整槽の容量が決定されて、設計されている。
上記条件で２０日間運転して、流量調整槽の出口において、排水で希釈された可溶化された汚泥の残留塩素濃度を毎日１回測定した。測定では、汚泥のろ液ではなく、汚泥全体の残留塩素を測定した。測定回数２０回のうち、２回のみ、０．１ｍｇ／Ｌ以下の微量の残留塩素が検出されたが、１８回は残留塩素が全く検出されなかった。有機物を含む排水による希釈だけであれば、残留塩素濃度は１．５〜３ｍｇ／Ｌになるはずであるが、流量調整槽内で残留塩素のほとんどが分解されて消費されていることが分かった。 In an actual plant, the solubilized sludge was returned to the flow rate adjustment tank, and after diluting and staying in the wastewater containing organic matter, an experiment was conducted to investigate how the residual chlorine concentration changes.
The experiment was performed under the conditions shown in FIG. Wastewater containing organic matter flows into the flow rate adjustment tank, is sent to the aeration tank, aerated, and treated with activated sludge. During the experiment, the activated sludge suspended matter in the aeration tank, that is, MLSS is operated in the range of 3000 to 4000 mg / L. Part of the activated sludge-treated sludge is sent to a sedimentation tank, where it is precipitated and extracted as a precipitated sludge having an SS of 6000 to 8000 mg / L. Of the extracted sludge extracted, 15 L of sludge per minute is sent to the biomaster reaction tank, and most of the other sludge is returned to the aeration tank as return sludge. However, a part of the extracted sludge is periodically carried out as excess sludge. The sludge sent to the biomaster reaction tank is injected with the biomaster liquid and is solubilized by stirring for 60 minutes in the biomaster reaction tank, and then sent to the flow rate adjustment tank. The injection amount of the biomaster liquid is adjusted so that the residual chlorine concentration of the solubilized sludge sent to the flow rate adjustment tank is 30 to 50 mg / L. The wastewater containing organic matter flowing into the flow rate adjustment tank is adjusted so that the solubilized sludge sent to the flow rate adjustment tank is diluted 20 times. Moreover, the capacity | capacitance of the flow control tank is determined and designed so that the residence time in a tank may be about 12 hours.
It was operated for 20 days under the above conditions, and the residual chlorine concentration of the solubilized sludge diluted with waste water was measured once a day at the outlet of the flow control tank. In the measurement, the residual chlorine of the whole sludge was measured, not the sludge filtrate. Of the 20 times of measurement, only 2 times a trace amount of residual chlorine of 0.1 mg / L or less was detected, but 18 times no residual chlorine was detected. If it is only diluted with wastewater containing organic matter, the residual chlorine concentration should be 1.5-3 mg / L, but it was found that most of the residual chlorine was decomposed and consumed in the flow control tank. .

本実施の形態に係る有機物を含んだ排水の処理装置を導入する場合に得られるコストメリットを評価するため、従来周知の処理装置とコストを比較する試算を行った。日量５０００トンの食品加工排水の処理を行う場合を想定して試算した。従来周知の処理装置においては汚泥は薬品等で可溶化することなく、余剰の汚泥は全て脱水されて脱水ケーキとして処分されるものとし、本実施の形態に係る処理装置においては、汚泥を可溶化して再び曝気槽で生物活性処理して減容化するものとして、減容化率を１００％、７０％、３０％の例で比較した。脱水ケーキの処分費は、１トン当たり１５０００円として試算した。表４は、月額のコスト比較表である。   In order to evaluate the cost merit obtained when the wastewater treatment apparatus containing organic matter according to the present embodiment is introduced, a trial calculation was made to compare costs with a conventionally known treatment apparatus. A trial calculation was made assuming that food processing wastewater with a daily amount of 5000 tons was treated. In the conventionally known processing apparatus, sludge is not solubilized with chemicals, etc., and all excess sludge is dehydrated and disposed of as a dehydrated cake. In the processing apparatus according to this embodiment, sludge is solubilized. Then, the volume reduction rate was compared in the examples of 100%, 70%, and 30% as the volume reduction by biological activity treatment in the aeration tank again. The disposal cost of the dehydrated cake was estimated as 15000 yen per ton. Table 4 is a monthly cost comparison table.

Figure 0004183738
Figure 0004183738

表４から、従来周知の処理装置に本実施の形態に係る処理装置を導入したときに、総費用の低減が見られるポイント、すなわち損益分岐点は、汚泥減容化率が３０％であることが分かる。つまり、汚泥減容化率３０％を超えると、本実施の形態に係る処理装置を導入した場合に総コストが小さくなる。将来的には、汚泥埋め立て地は益々減少するので、脱水ケーキの処分費はさらに高くなることが予想され、汚泥減容化率の損益分岐点は、さらに小さくなり、本実施の形態にかかる処理装置の導入メリットが高まる。
本発明に係る有機物を含んだ排水の処理装置の特徴は、初期コストもランニングコストも共に安いことである。オゾン等を利用する従来の汚泥減容化の方法に比べてコストが安いので、汚泥減容化率の損益分岐点を小さく設定できる。 From Table 4, when the processing apparatus according to the present embodiment is introduced into a conventionally known processing apparatus, the point at which the total cost is reduced, that is, the breakeven point, is that the sludge volume reduction rate is 30%. I understand. That is, when the sludge volume reduction rate exceeds 30%, the total cost is reduced when the treatment apparatus according to the present embodiment is introduced. In the future, the disposal cost of dewatered cake is expected to increase further as sludge landfill will decrease further, and the break-even point of sludge volume reduction rate will become even smaller, and the processing according to this embodiment The merit of introducing the device is increased.
The feature of the apparatus for treating wastewater containing organic matter according to the present invention is that both initial cost and running cost are low. Since the cost is lower than the conventional sludge volume reduction method using ozone or the like, the breakeven point of the sludge volume reduction rate can be set small.

本発明の実施の形態に係る有機性排水の処理装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the processing apparatus of the organic waste_water | drain which concerns on embodiment of this invention. 次亜塩素酸の特性あるいは作用を示す図で、その（ア）は各ｐＨにおける次亜塩素酸ソーダの水溶液中に存在する有効塩素存在百分率を示すグラフ、その（イ）は細菌及び難分解性有機物に次亜塩素酸が作用している様子を模式的に示す図である。A graph showing the characteristics or action of hypochlorous acid, where (a) is a graph showing the percentage of available chlorine present in an aqueous solution of sodium hypochlorite at each pH, and (a) is bacteria and persistent It is a figure which shows typically a mode that hypochlorous acid has acted on organic substance. 本発明の実施の形態に係る有機性排水の処理装置で実施した実験例を説明する図である。It is a figure explaining the experiment example implemented with the processing apparatus of the organic waste_water | drain which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

Ａ 活性汚泥処理装置 Ｂ 汚泥の可溶化装置
Ｃ バイオマスター液生成装置
１ 排水供給管 ２ 流量調整槽
３ 曝気槽 ４ 沈殿槽
５ 汚泥引き抜管
６ 計量槽 ７ 汚泥返送管
１２ バイオマスター液生成装置 １３ 給水管
１４ 次亜塩素酸ソーダ槽 １５ 塩酸槽
１７ １段目バイオマスター反応槽
１８ ２段目バイオマスター反応槽
２１ 接続管
２４ 攪拌翼 ２６ 汚泥供給管
２７ バイオマスター液注入管 ２９ 可溶化汚泥返送管
３１ 監視用ｐＨ計 A activated sludge treatment equipment B sludge solubilization equipment C biomaster liquid production equipment 1 drainage supply pipe 2 flow control tank 3 aeration tank 4 sedimentation tank
5 Sludge extraction pipe 6 Measuring tank 7 Sludge return pipe 12 Biomaster liquid generator 13 Water supply pipe 14 Sodium hypochlorite tank 15 Hydrochloric acid tank 17 First stage biomaster reaction tank 18 Second stage biomaster reaction tank 21 Connection pipe 24 Stirring blade 26 Sludge supply pipe 27 Biomaster liquid injection pipe 29 Solubilized sludge return pipe 31 Monitoring pH meter

Claims (5)

有機物を含んだ被処理排水を曝気槽を使用して活性汚泥処理する曝気処理工程と、前記曝気処理工程の実施により発生する汚泥に、次亜塩素酸ソーダ水溶液に希塩酸を混合して得られる、有効塩素濃度が５００〜１５０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ値が４．０〜７．０の弱酸性の次亜塩素酸水溶液を添加して曝気せずに攪拌しながら所定時間滞留させて前記汚泥を可溶化する可溶化処理工程と、前記可溶化処理工程の実施により可溶化された汚泥を有機物を含んだ被処理排水で希釈する希釈工程と、可溶化され希釈された汚泥を所定時間滞留させる滞留工程と、可溶化され希釈され滞留された汚泥を前記曝気槽に戻して活性汚泥処理する曝気処理工程とからなり、
各工程は連続的に実施すると共に、
前記可溶化処理工程は、直列に設けられている複数個の反応槽のうち、最上流側の反応槽に、汚泥濃度２０００〜３００００ｍｇ／Ｌの汚泥を供給すると共に、前記濃度の弱酸性の次亜塩素酸水溶液を塩素濃度１００〜３０００ｍｇ／Ｌになるように添加して攪拌し、以下順次下流側の反応槽へと送り、これらの反応層においても攪拌して、全体として５分以上かけて実施し、
前記希釈工程と滞留工程は、流量調整槽において５〜２４時間かけて実施する、ことを特徴とする、有機物を含んだ排水の処理方法。 And aeration step of the activated sludge process the raw wastewater containing organic matter using aeration tank, the sludge generated by the implementation of the aeration step, obtained by mixing dilute hydrochloric acid to sodium hypochlorite solution, A weakly acidic hypochlorous acid aqueous solution having an effective chlorine concentration of 500 to 15000 mg / L and a pH value of 4.0 to 7.0 is added and allowed to stay for a predetermined time while stirring without aeration, solubilizing the sludge. A solubilization treatment step, a dilution step of diluting the sludge solubilized by the implementation of the solubilization treatment step with wastewater to be treated containing organic matter, and a retention step of retaining the solubilized and diluted sludge for a predetermined time. , Comprising an aeration treatment step in which the sludge solubilized, diluted and retained is returned to the aeration tank and treated with activated sludge,
Each process is carried out continuously,
The solubilization treatment step, among the plurality of reaction vessels provided in series, the reaction vessel most upstream side, to supply the sludge Sludge concentration 2000~30000mg / L, of a weak acid of said concentration following chlorite solution is added and stirred so as to chlorine concentration 100 to 3000 / L, or less sequentially sent to the downstream side of the reaction vessel, also agitated in these reaction layers, over a whole as 5 minutes or more Carried out,
The said dilution process and a retention process are implemented over 5 to 24 hours in a flow control tank, The processing method of the waste_water | drain containing the organic substance characterized by the above-mentioned. 請求項１に記載の処理方法において、前記可溶化処理工程により可溶化する汚泥は、前記曝気処理工程の実施により得られる汚泥の一部で、残りの汚泥は前記曝気槽に返送して再活性汚泥処理する、有機物を含んだ排水の処理方法。 In the processing method according to claim 1, sludge solubilized by the solubilization treatment step, the part of the sludge obtained by the practice of the aeration step, the remaining sludge return and re-active to the aeration tank A method of treating wastewater containing organic matter that is treated with sludge. 請求項１または２に記載の処理方法において、有機物を含んだ被処理排水にヤシ油脂肪酸を主体とするエステルまたはエーテルからなる界面活性剤を添加して前記各工程を実施する、有機物を含んだ排水の処理方法。 The treatment method according to claim 1 or 2, wherein an organic substance is contained, wherein a surfactant comprising an ester or ether mainly composed of coconut oil fatty acid is added to a wastewater to be treated containing the organic substance, and the above steps are performed. Wastewater treatment method. 有機物を含んだ被処理排水が滞留する流量調整槽と、前記流量調整槽から流入する前記有機物を含んだ被処理排水を活性汚泥処理するための曝気槽と、該曝気槽により処理される汚泥を処理水から分離するための沈殿槽と、該沈殿槽から引き抜かれる汚泥を曝気しないで可溶化するための可溶化反応装置とからなり、
前記可溶化反応装置は、攪拌装置が設けられている複数個の反応槽からなり、これらの反応槽は直列に設けられ、最上流側の反応槽に、前記沈殿槽から引き抜かれる汚泥の一部と、次亜塩素酸ソーダ水溶液に希塩酸を混合して得られる弱酸性の次亜塩素酸水溶液とが添加されるようになっており、前記最上流側の反応槽に供給される汚泥と次亜塩素酸水溶液は、順次下流側の反応槽へと送られるように構成され、
前記反応槽の最下流側の反応槽は、前記流量調整槽に接続され、可溶化された汚泥は、該流量調整槽において有機物を含んだ被処理排水によって残留塩素濃度が３ｍｇ／Ｌ以下になる希釈率に希釈されるようになっている、有機物を含んだ排水の処理装置。 A flow regulation tank containing organic raw wastewater stays, the aeration tank for activated sludge treatment of raw wastewater containing the organic substance flowing from the flow regulation tank, the sludge to be processed by該曝gas tank A settling tank for separating from treated water, and a solubilization reaction apparatus for solubilizing the sludge withdrawn from the settling tank without aeration ,
The solubilization reaction apparatus is composed of a plurality of reaction tanks provided with a stirrer, these reaction tanks are provided in series, and a part of sludge withdrawn from the settling tank in the most upstream reaction tank. And a weakly acidic hypochlorous acid aqueous solution obtained by mixing dilute hydrochloric acid with a sodium hypochlorite aqueous solution, and sludge and hypochlorous acid supplied to the most upstream reaction tank. The chloric acid aqueous solution is configured to be sequentially sent to the downstream reaction tank,
Reactor downstream side of the reaction vessel, which is connected to the flow regulation tank, the sludge which has been solubilized, the residual chlorine concentration by the raw wastewater containing organic matter in the flow rate adjusting tank falls below 3 mg / L Wastewater treatment equipment containing organic matter that is diluted to a dilution rate. 請求項４に記載の装置において、前記曝気槽には、ヤシ油脂肪酸を主体とするエステルまたはエーテルからなる界面活性剤が添加された有機物を含んだ被処理排水が供給されるようになっている、有機物を含んだ排水の処理装置。 5. The apparatus according to claim 4, wherein the aeration tank is supplied with wastewater to be treated containing an organic substance to which a surfactant composed mainly of an ester or ether mainly composed of coconut oil fatty acid is added. Wastewater treatment equipment containing organic matter.
JP2008006365A 2008-01-16 2008-01-16 Method and apparatus for treating wastewater containing organic matter Expired - Fee Related JP4183738B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008006365A JP4183738B1 (en) 2008-01-16 2008-01-16 Method and apparatus for treating wastewater containing organic matter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008006365A JP4183738B1 (en) 2008-01-16 2008-01-16 Method and apparatus for treating wastewater containing organic matter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4183738B1 true JP4183738B1 (en) 2008-11-19
JP2009165950A JP2009165950A (en) 2009-07-30

Family

ID=40148576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008006365A Expired - Fee Related JP4183738B1 (en) 2008-01-16 2008-01-16 Method and apparatus for treating wastewater containing organic matter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4183738B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010029842A (en) * 2009-05-19 2010-02-12 Es Technology Kk Method and apparatus for reducing sludge

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7105165B2 (en) * 2018-10-11 2022-07-22 オルガノ株式会社 Water treatment device and water treatment method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010029842A (en) * 2009-05-19 2010-02-12 Es Technology Kk Method and apparatus for reducing sludge
JP4523989B2 (en) * 2009-05-19 2010-08-11 イーエス・テクノロジー株式会社 Sludge reduction method and reduction device
WO2010134143A1 (en) * 2009-05-19 2010-11-25 イーエス・テクノロジー株式会社 Method and apparatus for reducing sludge amount
CN102428043A (en) * 2009-05-19 2012-04-25 Es.技术公司 Method and apparatus for reducing sludge amount

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009165950A (en) 2009-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2058943C1 (en) Sewage slimes disinfection method
RU2650168C2 (en) Method and system for the treatment of produced water and fluids with chlorine dioxide for re-use
KR20110127216A (en) Method and device for scrubbing effluents
US20160060148A1 (en) Method and system for the treatment of produced water and fluids with chlorine dioxide for reuse
JP4523989B2 (en) Sludge reduction method and reduction device
JP2008049343A (en) Organic waste water treatment device
JP4183737B1 (en) Method and apparatus for treating wastewater containing organic matter
KR20070018192A (en) Processing method of high thickness organic sewage by sequencing and Batch type AB SAcksang-Busick-System
JP4183738B1 (en) Method and apparatus for treating wastewater containing organic matter
JP5981096B2 (en) Wastewater treatment method and apparatus
CN101717168A (en) Method for treating wastewater in glycol production
KR100769997B1 (en) Processing method of high thickness organic sewage by sequencing and Batch type AB S(Acksang-Busick-System)
JP3917956B2 (en) Organic waste treatment system and treatment method
JP2007275846A (en) Wastewater treatment system and wastewater treatment method
EP0564386B1 (en) Process and installation for sludge treatment by combined chemical and biological oxidation
JP2009531159A (en) Excess sludge digestion method and equipment
JP2014094322A (en) Multistage organic waste water treatment system
US11607653B2 (en) System and method for generating stabilized, gas infused liquids containing high and ultra-high concentrations of infused gas, and the stabilized, gas infused liquids
JP6384168B2 (en) Sludge treatment method
JP4351504B2 (en) Organic wastewater treatment equipment
JP4490848B2 (en) Waste water treatment apparatus and waste water treatment method
RU2770920C1 (en) Method for aerobic biological mineralization of pollutants and waste from sewage treatment plants
KR20020009956A (en) Apparatus and method for waste water processing contain heavy metal and a pollutant non decomposition
KR200209356Y1 (en) Apparatus for waste water processing contain heavy metal and a pollutant non decomposition
JP2010234338A (en) Treatment apparatus and treatment method of waste water containing sulfur-based cod component

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080902

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080902

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4183738

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 3

S303 Written request for registration of pledge or change of pledge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316304

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees