JP5769188B2

JP5769188B2 - 被処理液の処理方法

Info

Publication number: JP5769188B2
Application number: JP2011018479A
Authority: JP
Inventors: 直幸鈴木
Original assignee: 直幸鈴木
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2031-01-31
Also published as: JP2012157807A

Description

本発明は、被処理液の処理方法に関する。更に詳しくは、本発明は、有機物等を含有する排水及び汚水等の被処理液を簡便な手段により、効率的に処理することができる被処理液の処理方法に関する。

排水や汚水等の被処理液を処理する方法として、活性汚泥により被処理液を処理する活性汚泥処理が広く行われている。
この活性汚泥処理は、曝気槽、攪拌槽等の好気性又は嫌気性処理槽に被処理液を連続的に流入させ、活性汚泥の存在下に被処理液に含まれる有機物を分解させて汚水等を処理する方法である。活性汚泥処理において、分解処理を経た被処理液は、活性汚泥と一緒に沈殿槽（沈降槽）に流入させて活性汚泥を沈殿（沈降）させる。そして、沈殿槽からは活性汚泥を抜出して処理槽に循環させる。一方、沈殿槽から流出する上澄液は、濾過槽等を通過させて浮遊物を除去したのち、公共水域に放流する。

好気性処理槽にあっては、活性汚泥処理における曝気処理として、曝気槽に空気が供給されて有機物の分解処理が行われる。この曝気槽に供給させる空気の供給量は、非処理液の濁度やＢＯＤ等の濃度を勘案して、絶えず調節させることが必要である。また、曝気処理における時間も非処理液の濃度変化に対応する必要があり、活性汚泥による処理を効率よく行う処理方法や制御方法について、様々な取り組みが試みられている。
これに対して、下記特許文献１には、廃水のＳＳ、濁度又は透視度及びｐＨと、反応槽内の混合液のＭＬＳＳ及びｐＨとを同一のサンプリング装置を用いて測定し、更に、ＳＳとＢＯＤ及びケルダール窒素の相関に基き、空気必要量制御、ＢＯＤ・ＳＳ負荷制御ＳＲＴ制御を実現する装置が開示されている。また、下記特許文献２には、活性汚泥の被分解物と有機性排水とが収容される活性汚泥槽において、活性汚泥による有機性排水の生物処理で生成して活性汚泥槽から排出される処理水の一部から、この処理水中に含まれている被分解物が処理水中に選択的に残されるように処理して測定用処理水を得て、この測定用処理水の濁度を測定し、得られた測定値に応じて活性汚泥の分解前処理を制御する方法が開示されている。

特開２００３−２６０４８４号公報特開２０１０−２２９８５号公報

しかし、上記特許文献１及び２に記載された処理方法は、処理の制御方法等が煩雑な方法であり、被処理液を簡便に効率よく処理する方法としては、未だ十分な方法とはいえない。
本発明は上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、被処理液を簡便の手段により、効率的に処理することができる被処理液の処理方法を提供することを目的とする。

本発明は以下のとおりである。
１．被処理液を活性汚泥存在下で処理槽内で好気性状態で処理して上記被処理液中に含まれている有機物を生物学的に分解し、次いで、上記処理した被処理液に含まれる固形分を沈殿槽内で沈殿せしめ、上澄液は系外に排出し、沈殿した固形分は返送汚泥として上記処理槽に返送する被処理液の処理方法において、
あらかじめ上記処理槽及び／又は沈殿槽から上記被処理液を採取し、上記被処理液を目開き１０μｍのろ材によってろ過してろ液を採取し、上記ろ液の濁度と上記上澄液のＢＯＤとを測定することによって上記ろ液の濁度と上記上澄液のＢＯＤとの相関関係を求めておき、
上記被処理液を処理するに際して、上記ろ液の濁度が上記濁度とＢＯＤとの相関関係から設定した濁度となるように上記処理槽における処理条件を制御することを特徴とする被処理液の処理方法。
２．上記処理槽は好気性状態で処理するための空気供給手段を付した曝気槽であり、上記処理条件は上記空気供給手段から上記曝気槽に送通する空気量及び／又は曝気処理時間である上記１．に記載の被処理液の処理方法。
３．上記ろ過手段、濁度測定手段及び上記処理条件を制御する手段は、自動及び／又は手動で行われる上記１．又は２．のいずれか１項に記載の被処理液の処理方法。
４．上記ろ過手段は、ろ材を具備し、さらに空気及び／又は逆洗水による上記ろ材の逆洗手段が具備されている上記１．乃至３．のいずれか１項に記載の被処理液の処理方法。

本発明の被処理液の処理方法は、あらかじめ処理槽及び／又は沈殿槽から被処理液を採取し、被処理液をろ材を具備するろ過手段によってろ過してろ液を採取し、ろ液の濁度と上澄液のＢＯＤとを測定することによって、ろ液の濁度と上澄液のＢＯＤとの相関関係を求めておき、被処理液を処理するに際して、ろ液の濁度が濁度とＢＯＤとの相関関係から設定した濁度となるように処理槽における処理条件を制御することから、被処理液を簡便に、且つ効率的に処理することができる。また、処理方法における制御方法が簡便であることから、活性汚泥の処理方法に好適に用いることができる。また、上記ろ材の目開きが、１０μｍである場合には、安定して被処理液を処理することができる。
通常、上記処理槽が好気性状態で処理するための空気供給手段を付した曝気槽である場合は、上記処理条件は上記空気供給手段から上記曝気槽に送通する空気量及び／又は曝気処理時間である。
上記ろ過手段、濁度測定手段及び上記処理条件を制御する手段は自動で行なわれるか、あるいは手動で行なわれるか、あるいは自動と手動の両方で行なわれる。
また、ろ過手段に空気及び／又は逆洗水による逆洗手段が具備されている場合には、ろ材の早期の目詰まりを防止し、より効率的に被処理液を処理することができる。

本発明の被処理液の処理方法の構成を示す模式図である。本発明におけるろ過手段の構成を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。

本発明の被処理液の処理方法は、被処理液を活性汚泥存在下で処理槽内で好気性状態で処理して上記被処理液中に含まれている有機物を生物学的に分解し、次いで、上記処理した被処理液に含まれる固形分を沈殿槽内で沈殿せしめ、上澄液は系外に排出し、沈殿した固形分は返送汚泥として曝気槽に返送する被処理液の処理方法において、
あらかじめ上記処理槽及び／又は沈殿槽から上記被処理液を採取し、上記被処理液をろ過手段によってろ過してろ液を採取し、上記ろ液の濁度と上記上澄液のＢＯＤ（生物化学的酸素消費量）とを測定することによって上記ろ液の濁度と上記上澄液のＢＯＤとの相関関係を求めておき、上記被処理液を処理するに際して、上記ろ液の濁度が上記濁度とＢＯＤとの相関関係から設定した濁度となるように上記処理槽における処理条件を制御することを特徴とする。

本発明の被処理液の処理方法としては、例えば、図１の模式図に示される態様とすることができる。具体的には、処理槽６及び沈殿槽７を備え、処理槽６では、排水や汚水等の被処理液と、沈殿槽７により得られる沈殿物を含む返送汚泥と、を混合攪拌して有機物を分解する処理を行う。この処理槽６の処理では、被処理液に含まれる有機物が生物学的に分解される。

上記有機物は、炭素原子を骨格に有する化合物（有機化合物）であり、この有機物の種類は特に限定されず、微生物等に分解される有機物であればよい。また、生物学的に分解されるとは、上記有機物が微生物等により代謝等されて、他の化合物（低分子化合物等）に分解されるこという。具体的には、処理される排水等に含まれるＢＯＤ成分等を微生物により分解させる処理が挙げられる。尚、本明細書において、処理槽６で処理された被処理液を混合液という。

上記処理槽６としては、好気性状態で上記処理が行われる曝気槽が挙げられる。曝気槽により処理を行う場合は、空気を多量に曝気槽に導入して、曝気処理により有機物を分解する。
上記処理槽６における、有機物を分解する微生物としては、被処理液に含まれる有機物を分解できる能力を備える限り特に限定されない。この微生物としては、例えば、好気性状態では、好気性細菌及び偏性好気性細菌等が挙げられる。

本発明においては、処理槽６として曝気槽を用いる処理方法が好適に適用することができる。以下、処理槽６が曝気槽である場合を例にして、図１に従って詳述する。
曝気槽６の底部には空気を槽内に供給するための空気供給ノズル１０が設置されており、上記空気供給ノズル１０にはブロアー等の空気供給手段５が接続されている。上記曝気槽６では、排水や汚水等の被処理液と、沈殿槽７により得られる沈殿物を含む返送汚泥と、を混合攪拌して有機物を分解する処理を行う。この処理では、上記空気供給ノズル１０から供給される多量の空気による曝気処理によって、被処理液に含まれる有機物が生物学的に分解される。

曝気槽６での曝気処理により得られた混合液は、沈殿槽７に送られて、汚泥と上澄液とに分離される。また、沈殿槽７での上記汚泥は、沈殿物として得られ、上述の返送汚泥として曝気槽６に移送され、更に、上記曝気処理に供される。

本発明においては、曝気槽６及び／又は沈殿槽７において、混合液（上澄液）を採取するためのポンプＰを備えることができる。ポンプＰにより採取された混合液（上澄液）は、ろ過手段２に供されて、ろ液と残渣（ろ物）とに分離された後、濁度測定手段３によりろ液の濁度が測定される。
また、ポンプＰで採取される混合水は、曝気処理された混合水であれば特に限定されない。混合液を採取する場所としては、曝気槽６でも沈殿槽７でもよく、両者から採取された混合液（上澄液）から濁度測定手段３により濁度が測定されてもよい。これらのうち、好ましくは、沈殿槽７へ送液される直前の曝気槽６内の混合液である。尚、ポンプＰで採取される混合水は、沈殿槽７の処理水としてもよいが、沈殿槽７の滞留時間に対応して、浄化度の時期がずれる場合がある。従って、曝気槽６から採取した混合液を濁度の測定に用いるほうが好ましい。

本発明におけるろ過手段２は、ポンプＰにより採取された混合液を、ろ液と残渣とに分離することができれば特に限定されない。このろ過手段２としては、例えば、図２に示されるように、ろ過筒８と、ろ材９と、を備えることができる。また、ろ過筒８には、洗浄排水口、洗浄空気口、洗浄水口及びろ過水口を備えることができる。上記洗浄排水口は残渣を空気及び水によって洗浄したものを排出するものであり、上記洗浄空気口は残渣を洗浄する空気を供給するものであり、上記洗浄水口は残渣を洗浄する水を供給するものである。
ろ過手段２によりろ過されたろ液は、ろ過水口から得られる。そして、そのろ液は、濁度測定手段３に送られて濁度を測定することができる。

ろ過手段２のろ材９は、特に限定されない。このろ材９としては、例えば、ひも、糸、紙、ガラス繊維から形成れたろ布、並びに、ろ紙、ろ過板、フィルム、金網、メンブレンフィルター、砂等が挙げられる。
また、ろ材９が、ろ布、ろ紙、ろ過板、フィルム、金網、メンブレンフィルター等である場合において、その目開きの範囲は、０．４〜５０μｍであり、好ましくは１〜３０μｍである。ろ材９の目開きの範囲が上記範囲内であると、ろ液の濁度と上記の上澄液のＢＯＤとにおいて、高い相関が得られる。また、浄化が進行して、上澄液のＢＯＤが小さい値になっても、上記範囲の目開きで、ろ過して得られたろ液の濁度と高い相関が得られた。

また、上記範囲の目開きを有するろ材を用いることにより、一般に、細菌類、排水中に含まれるコロイド類、糖類、タンパク質類、油分、代謝物、その他有機物質等は、活性汚泥処理によって、浄化の進行とともに、それらの含有量も減少していく。そして、濁度も同様にして減少して、上記の相関関係が得られるものと考えられる。

一方、ろ材９の目開きが上記範囲より小さい場合では、浄化が進行していなくとも、細菌類、微生物類、糖類、タンパク質類、油分、代謝物、その他有機物質等は除去される。その結果、濁度とＢＯＤとの相関が得られ難い。また、ろ材９の目開きが上記範囲より大きい場合では、浄化の進行と関係なく多量の有機物質等が測定され、ＢＯＤと相関が得られ難い。

本発明における濁度測定手段３では、上記のポンプＰにより採取された混合水の濁度の測定が行われる。この濁度を測定する装置は特に限定されない。例えば、濁度計、ＳＳ計、吸光光度計、透視度計、ＣＯＤ計、ＵＶ計、ＴＯＣ計、ＴＯＤ計及びＢＯＤ計等が挙げられる。これらのうち、測定方法が簡便であり、測定値が安定して得られることから、濁度計、ＳＳ計、吸光光度計が好ましい。

本発明における制御手段４は上記空気供給手段５に接続され、上記空気供給手段５の空気供給量の制御（調節）及び曝気処理時間の制御をおこなう。この制御手段４が行う制御では、あらかじめ、ろ液の濁度と、沈殿槽７における被処理水の上澄液のＢＯＤと、を測定して、ろ液の濁度と、上澄液のＢＯＤとの相関関係が示される相関値や相関図、相関表等を作成しておき、得られた相関関係に基づいて、所望の濁度となるように、曝気槽６に空気供給ノズル１０を介して供給される空気供給手段５の空気供給量及び曝気処理時間を制御することができる。
尚、濁度及びＢＯＤの相関をあらかじめ求める場合、例えば、曝気槽６内から採取した混合液を、ろ布、ろ紙及びメンブレンフィルター等のろ材を装着した三角ロートや分離型ろ過器によりろ過し、そのろ液から濁度を得ることができる。

制御手段４としては、手動による制御やコンピュータによる制御等が挙げられる。また、制御手段４が手動による場合、手動でタイマーやインバーター等を操作して、空気供給量及び曝気処理時間の制御が行われる。
また、コンピュータ等である場合には、上記により得られた上澄液のＢＯＤとの相関関係の情報を、入力等により設定してデータの蓄積等をさせることができる。そして、その制御手段４によって、濁度測定手段３により得られた濁度の測定値が制御手段４に設定された濁度になるように、空気供給手段５に情報が提供されて、曝気槽６へ供給する空気量の制御をする等により曝気処理時間の制御をすることができる。これにより、所望のＢＯＤを有する処理液を簡便に且つ効率的に得ることができる。

本発明の空気供給手段５では、曝気槽６に空気を供給することができる。この空気供給手段５としては、特に限定されない。例えば、ブロアー等の通常の活性汚泥処理における曝気槽への空気供給装置を適宜使用することができる。

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。

本発明の被処理液の処理方法において、図１に示されるフローに準じて、活性汚泥処理を行った。被処理液としては、食品製造工場から排出される、漬物製造における洗浄等用いた排水を使用した。
また、本実施例における処理条件を以下に示す。
（１）排水の水量；１７０ｍ^３／日
（２）排水のＢＯＤ；２０００ｍｇ／ｌ
（３）活性汚泥濃度６０００ｍｇ／ｌ
（４）曝気槽の容積；４８２ｍ^３
（５）沈殿槽の容積；１１５ｍ^３

上記処理条件により上記排水の処理を行った。その処理において、曝気槽から沈殿槽へ送液される直前の混合液（被処理液）を、曝気槽からポンプＰ１により混合液を１．２５ｌ採取し、採取した混合液をろ過手段２に具備されているろ材（本実施例の場合は目開き１０μｍの金網）によりろ過してろ液を得た。得られたろ液を濁度測定手段３（濁度計：オプテックス（株）製、形式名「ＴＣ−１００」）により濁度を測定した。そして、種々の設定濁度（５、１５、２５、３５、４０及び４５）になるように制御手段４（コンピュータ）によって、空気供給手段５（ブロアー）を制御して、曝気槽６への空気の供給量を調節して活性汚泥処理を行った。
また、上記の各濁度における、沈殿槽７の上澄液のＢＯＤを表１に示す。
尚、上記上澄液のＢＯＤの測定は、ＪＩＳ−Ｋ０１２−２１に規定されている測定方法により測定した。

表１の結果より、曝気槽６内の混合液における濁度と、沈殿槽７の上澄液のＢＯＤとの間に、高い相関が得られたことが分かる。
また、最小２乗法による相関係数は、０．９０４８であり、濁度とＢＯＤとの間に高い相関が得られたことが分かる。尚、実施例における最小２乗法による相関係数Ｒ２を導いた式を下記に示す。

以上のことから、濁度の値を任意の値に設定して、所定の濁度になるように、曝気槽への空気供給量の制御等を行うことにより、目的とするＢＯＤの処理液を簡便に安定して得ることができる。

本発明の被処理液の処理方法は、簡便な手段で、排水や汚水等の被処理液の処理を効率的に行うことができるため、排水処理等の処理方法に幅広く利用することができる。更に、所望のＢＯＤの処理水を良好に得られることから、活性汚泥の処理に好適に用いることができる。

２；ろ過手段
３；濁度測定手段
４；制御手段
５；空気供給手段
６；処理槽（曝気槽）
７；沈殿槽
８；ろ過筒
９；ろ材
１０；空気供給ノズル

Claims

被処理液を活性汚泥存在下で処理槽内で好気性状態で処理して上記被処理液中に含まれている有機物を生物学的に分解し、次いで、上記処理した被処理液に含まれる固形分を沈殿槽内で沈殿せしめ、上澄液は系外に排出し、沈殿した固形分は返送汚泥として上記処理槽に返送する被処理液の処理方法において、
あらかじめ上記処理槽及び／又は沈殿槽から上記被処理液を採取し、上記被処理液を目開き１０μｍのろ材を具備するろ過手段によってろ過してろ液を採取し、上記ろ液の濁度と上記上澄液のＢＯＤとを測定することによって上記ろ液の濁度と上記上澄液のＢＯＤとの相関関係を求めておき、
上記被処理液を処理するに際して、上記ろ液の濁度が上記濁度とＢＯＤとの相関関係から設定した濁度となるように上記処理槽における処理条件を制御することを特徴とする被処理液の処理方法。
上記処理槽は好気性状態で処理するための空気供給手段を付した曝気槽であり、上記処理条件は上記空気供給手段から上記曝気槽に送通する空気量及び／又は曝気処理時間である請求項１に記載の被処理液の処理方法。
上記ろ過手段、濁度測定手段及び上記処理条件を制御する手段は、自動及び／又は手動で行われる請求項１又は請求項２に記載の被処理液の処理方法。
上記ろ過手段は、目開き１０μｍのろ材を具備し、さらに空気及び／又は逆洗水による上記ろ材の逆洗手段が具備されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被処理液の処理方法。