JP6184541B2 - 汚水処理装置及びこれを用いた汚水処理方法 - Google Patents
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Description
(1) 固液分離装置、植物性腐食土を主成分とする生物増殖媒体を格納する汚泥改質機及び膜処理装置を備える汚水処理装置において、該膜処理装置が、該固液分離装置と該汚泥改質機の下流側に設置されていることを特徴とする、汚水処理装置。
(2) 前記固液分離装置が、重力型沈降装置、傾斜型濃縮スクリーン、ローラープレス、ベルトスクリーン、振動スクリーン、多重板波動フィルター、真空脱水機、加圧脱水機、ロータリードラムスクリーン、ベルトプレス、スクリュープレス、遠心濃縮脱水機、及び多重円板脱水機から成る群から選択される、(1)に記載の汚水処理装置。
(3) 前記汚泥改質機が、流入口と流出口、及び該改質機の外部に底部と頂部を連結する複数のエアリフト管を備えており、これにより、該改質機の中央部に設置された容器中に格納された生物増殖媒体の上部から汚泥を含む被改質液が下降流で通過する構造を有することを特徴とする、(1)又は(2)に記載の汚水処理装置。
(4) 前記膜処理装置が、精密ろ過(MF)膜、限外ろ過(UF)膜、ナノろ過(NF)膜、及び逆浸透(RO)から選択される1又は複数の分離膜を備えることを特徴とする、(1)〜(3)のいずれかに記載の汚水処理装置。
(5) 汚水を固液分離装置により汚泥と水に分離する工程、固液分離装置により分離された汚泥を汚泥改質機に供給し、該改質機内において植物性腐食土を主成分とする生物増殖媒体と連続的に接触させることにより生物処理した後、再び固液分離装置に循環させる工程、及び固液分離装置により分離された低濃度水を膜処理装置にかける工程を含む、汚水処理方法。
(6) 前記固液分離装置が、重力型沈降装置、傾斜型濃縮スクリーン、ローラープレス、ベルトスクリーン、振動スクリーン、多重板波動フィルター、真空脱水機、加圧脱水機、ロータリードラムスクリーン、ベルトプレス、スクリュープレス、遠心濃縮脱水機、及び多重円板脱水機から成る群から選択される、(5)に記載の方法。
(7) 前記汚泥改質機が、流入口と流出口、及び該改質機の外部に底部と頂部を連結する複数のエアリフト管を備えており、これにより、該改質機の中央部に設置された容器中に格納された生物増殖媒体の上部から汚泥を含む被改質液が下降流で通過する構造を有することを特徴とする、(5)又は(6)に記載の方法。
(8) 前記膜処理装置が、精密ろ過(MF)膜、限外ろ過(UF)膜、ナノろ過(NF)膜、及び逆浸透(RO)から選択される1又は複数の分離膜を備えることを特徴とする、(5)〜(7)のいずれかに記載の方法。
本発明における汚水処理システムは、下水や廃棄物及び工場排水等の有機物が多く含まれる有機性排水を対象としているので、主たる処理工程には、微生物を活用する生物処理装置が設置される。そのため、微生物による処理が困難となる雑物が混入すると、処理システムの機能を阻害する可能性が高まるので、汚水が流入する最初の段階で汚水処理システムの系外に排除出来るように、スクリーン装置を流入水路等に設置する。
スクリーン装置は、排水の種類及び雑物の形状に合わせて、数ミリから数十ミリの範囲の中から適正な目幅を選定して設置され、自動的に掻き揚げる連続運転としている。
雑物をスクリーン装置で排除された汚水は、流量調整タンクに流入する。流量調整タンクは、汚水の排水時間と各時間当たりの排水量を求めてから、後段の生物処理装置に移送する汚水量を控除してもタンクから汚水が溢れることが無いような必要最小限の容量が考慮されている。
流量調整タンクには、汚水移送ポンプP1が設置されていて、汚水を次槽に移送できる機能があり、タンク内は汚水の腐敗防止と変動する流入基質濃度を混合して均質にするために、通性嫌気性菌が繁殖できる程度のばっ気・撹拌装置を設置する。
次槽の生物反応タンクには、できる限り終日に渡って汚水を均等に移送する必要があることから、汚水移送ポンプの配管の途中に計量タンクを設置する。
計量タンクは、汚水移送ポンプのサクション揚程の変化によりポンプの吐出量も変化することを防止するために、タンク内に固定ノッチと可動ノッチを一緒に設けて、可動ノッチの高さを調整することにより、定流量が固定ノッチから生物反応タンクに移流出来るように設定し、可動ノッチからは流量調整タンクに戻るようにする装置である。
生物処理工程は、汚水の流れの順に(嫌気タンク)(固液分離装置)(好気タンク)となっている。
嫌気タンクでは、定流量化された汚水と後段の好気タンクから返送される汚泥の循環液が流入して嫌気性処理が行われる。タンク内で嫌気性処理が行われるためにタンク内の撹拌は、積極的に空気中の酸素を取り込まないように機械撹拌を行う。嫌気性処理は好気性処理に比較して有機性汚濁物質の処理のスピードは遅いが、好気性処理で硝化された窒素を嫌気タンクに循環することにより、好気性処理では困難な脱窒素処理の主役となる脱窒素菌の培養に適した環境を提供できるので、富栄養化の原因となる窒素を除去する機能を持つ。
固液分離装置は、嫌気性タンクと好気性タンクの中間に設置することにより、生物処理中の高濃度な懸濁液から余剰な汚泥を分離する。分離された汚泥は、電動弁1を開にすれば汚泥改質機に流入するし、電動弁2を開にすれば汚泥濃縮タンクに流入する。
固液分離装置を設置することにより、後段に設置する好気タンクのMLSS(懸濁液)濃度は、固液分離装置を設置しない場合に比較して50〜95%の範囲で低下する。
好気タンクに流入する固液分離液は、液中のBODの酸化と窒素の硝化のために必要な酸素が供給されると同時にタンク内も撹拌される。好気タンクには、タンクの液中または、タンクの出口以降に処理水質に応じた膜処理装置が設置してあり、連続的に汚水を処理する。
膜処理装置は、膜のファウリングの程度に応じて薬品洗浄を行い、元の状態に復旧することを定期的に実施する必要があるし、経年的には、膜の被処理液の濃度や薬品からの物理・化学的作用により膜が劣化して交換する必要が出てくる。
好気タンクには水中ポンプP2が設置されていて、酸化及び硝化された懸濁液を膜処理される前に返送汚泥として嫌気性タンクに戻す役目がある。膜処理水は、ポンプP3により消毒・放流タンクに移送する。
消毒・放流タンクでは、流入してくる膜処理水に次亜塩素酸ナトリウムを注入して、所定以下に大腸菌群数を滅菌して放流する。
固液分離装置により分離された余剰な汚泥は、電動弁1を開にすることにより汚泥改質機に流入する。電動弁を開にするスケジュールは、予めシーケンサー等に入力しておいて、自動的に作動させると共に、適時、スケジュールの変更も可能となるように設定する。通常、電動弁を開にするスケジュールは、1時間の内10分間程度を目安として開とするが、基本的には、汚水の種類により流入するBOD・SS濃度から求められる余剰汚泥量より、電動弁1と電動弁2の切り替え時間を設定する。
汚泥改質機は、被改質液の流入口と改質液の流出口を有しており、該改質機の外部に底部と頂部を連結するエアリフト管が1組4本で等間隔に設置されており、そして被改質液の流入口とエアリフト管の流出口の下部にそれぞれ受け皿が設けられている。
流入汚泥は、汚泥改質機内部の上部に担持されている腐食ペレット層を下降流で通過して汚泥改質機内に貯留される。その後、上記エアリフト管により、底部の汚泥を頂部に持ち上げて、腐食ペレット層を下降流で通過させるような循環流を所定の時間だけ繰り返す。
腐食ペレットと接触した汚泥は、腐食ペレットに含まれるフミン酸やフルボ酸により、流入汚泥に含まれないような有用微生物群を発生及び誘発させて、汚水の高度処理化、汚泥の減量化、無臭化に寄与する。所定時間内に改質された汚泥は、流量調整タンクに移流する。
固液分離装置により分離された余剰な汚泥は、電動弁2を開にすることにより汚泥濃縮タンクに流入する。
汚泥濃縮タンクでは、流入する汚泥を濃縮出来るように、上部に浮上するスカムと底部に沈降する濃縮汚泥を引き抜かないように水位の中間部に吸い込み口があるT字管により非濃縮水が好気タンクに戻される。
Claims (4)
- 固液分離装置、植物性腐食土を主成分とする生物増殖媒体を格納する汚泥改質機、固液分離装置により分離された汚泥を汚泥改質機に供給する手段、及び膜処理装置を備える汚水処理装置において、該膜処理装置が、該固液分離装置と該汚泥改質機の下流側に設置されており、前記固液分離装置が、傾斜型濃縮スクリーン、ローラープレス、ベルトスクリーン、振動スクリーン、真空脱水機、加圧脱水機、ロータリードラムスクリーン、ベルトプレス、スクリュープレス、遠心濃縮脱水機、及び多重円板脱水機から成る群から選択され、そして前記汚泥改質機が、流入口と流出口、及び該改質機の外部に底部と頂部を連結する複数のエアリフト管を備えており、これにより、該改質機の中央部に設置された容器中に格納された生物増殖媒体の上部から汚泥を含む被改質液が下降流で通過する構造を有することを特徴とする、汚水処理装置。
- 前記膜処理装置が、精密ろ過(MF)膜、限外ろ過(UF)膜、ナノろ過(NF)膜、及び逆浸透(RO)から選択される1又は複数の分離膜を備えることを特徴とする、請求項1に記載の汚水処理装置。
- 汚水を固液分離装置により汚泥と水に分離する工程、固液分離装置により分離された汚泥を汚泥改質機に供給し、該改質機内において植物性腐食土を主成分とする生物増殖媒体と連続的に接触させることにより生物処理した後、再び固液分離装置に循環させる工程、及び固液分離装置により分離された水を膜処理装置にかける工程を含む、汚水処理方法であって、前記固液分離装置が、傾斜型濃縮スクリーン、ローラープレス、ベルトスクリーン、振動スクリーン、真空脱水機、加圧脱水機、ロータリードラムスクリーン、ベルトプレス、スクリュープレス、遠心濃縮脱水機、及び多重円板脱水機から成る群から選択され、そして前記汚泥改質機が、流入口と流出口、及び該改質機の外部に底部と頂部を連結する複数のエアリフト管を備えており、これにより、該改質機の中央部に設置された容器中に格納された生物増殖媒体の上部から汚泥を含む被改質液が下降流で通過する構造を有することを特徴とする、方法。
- 前記膜処理装置が、精密ろ過(MF)膜、限外ろ過(UF)膜、ナノろ過(NF)膜、及び逆浸透(RO)から選択される1又は複数の分離膜を備えることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
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