JP7471252B2 - 汚泥処理設備及び汚泥処理方法 - Google Patents
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Description
有機性汚泥が濃縮されて濃縮汚泥と濃縮排水に分離される濃縮槽を備えた濃縮手段と、
前記濃縮汚泥に凝集剤を添加する添加手段と、
凝集剤が添加された濃縮汚泥を脱水して、脱水ろ液と50℃以上、かつ100℃未満の脱水汚泥に分離する脱水手段とを有し、
前記濃縮槽は、前記有機性汚泥が流入する汚泥流入部を備えるものであり、
前記脱水ろ液は、前記汚泥流入部又は当該汚泥流入部よりも上流部に供給され、濃縮槽内に流入して濃縮排水として系外に排出されるものである、
ことを特徴とする汚泥処理設備。
有機性汚泥が濃縮されて濃縮汚泥と濃縮排水に分離される濃縮槽によって、前記有機性汚泥を濃縮する濃縮工程と、
前記濃縮汚泥に凝集剤を添加する添加工程と、
凝集剤が添加された濃縮汚泥を脱水して、脱水ろ液と50℃以上、かつ100℃未満の脱水汚泥に分離する脱水工程とを有し、
前記濃縮槽は、前記有機性汚泥が流入する汚泥流入部を備えるものであり、
前記脱水ろ液を、前記汚泥流入部又は当該汚泥流入部よりも上流部に供給し、濃縮槽内に流入して濃縮排水として系外に排出する、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
本発明に係る汚泥処理設備の第1の実施形態は、有機性汚泥Aが濃縮されて濃縮汚泥Cと濃縮排水Rに分離される濃縮槽21を備えた濃縮手段20と、前記濃縮汚泥Cに凝集剤を添加する添加手段60と、凝集剤が添加された濃縮汚泥を脱水して、脱水ろ液Sと、50℃以上、かつ100℃未満の脱水汚泥Eに分離する脱水手段40とを有し、前記濃縮槽21は、前記有機性汚泥が流入する汚泥流入部22を備えるものであり、前記脱水ろ液Sは、前記汚泥流入部22又は当該汚泥流入部22よりも上流部に供給され、濃縮排水Rとして系外に排出されるものである、ことを特徴とする。なお、必要に応じ、有機性汚泥を濃縮する処理に先立って凝集する処理を行ってもよい。
汚泥処理設備は、下水を処理する設備を備える水処理設備で発生した有機性汚泥Aを受け入れて、濃縮、脱水して脱水汚泥とし、この脱水汚泥を焼却処理する設備である。有機性汚泥Aは、水処理設備で発生する生汚泥や活性汚泥を含むものであり、またポリリン酸蓄積細菌などの微生物が含まれ、これらの微生物は、下水中のリン酸(通常リン酸イオンの形態で下水中に溶解している。)を好気的な条件では菌体内に吸収し、嫌気的な条件では菌体外に放出している(取り込み、及び吐き出しする)。
有機性汚泥Aの汚泥濃度は、水処理設備の処理方式にもよるが、1~4%である。
水処理設備から汚泥処理設備に圧送流路L1を通って圧送された有機性汚泥Aは、濃縮手段20によって濃縮される。濃縮手段20は、有機性汚泥Aを濃縮処理することによって、濃縮汚泥Cと濃縮排水Rに分離するものである。濃縮手段20は、有機性汚泥Aが流入する汚泥流入部22、流入した有機性汚泥Aを受け入れ濃縮を行う濃縮槽21、濃縮されて得られた濃縮汚泥Cを下流に流出する汚泥流出部23、濃縮処理で発生した濃縮排水Rを排出する排水部を有するものである。上記圧送流路L1の下流端が汚泥流入部22に接続されており、また、脱水手段40から排出された脱水ろ液Sが流れるろ液流路L4の下流端が、汚泥流入部22又は当該汚泥流入部22よりも上流部に接続されている。脱水ろ液Sは、ろ液流路L4を流れて導かれ、汚泥流入部22又は当該汚泥流入部22よりも上流部に供給され、濃縮槽21に流入される。ろ液流路L4には、脱水ろ液Sを送るためのポンプP3を設けておくとよい。ここで、汚泥流入部22よりも上流部とは、圧送流路L1でもよいし、濃縮手段20の上流側に凝集手段10が備わる場合には、凝集手段10の前段部や、水処理設備と当該凝集手段10を接続する圧送流路であってもよい。なお、凝集手段10が備わる場合は、有機性汚泥Aは、水処理設備から圧送流路を流れて、凝集手段10に流入し凝集されて凝集汚泥となり、この凝集汚泥が凝集手段10と濃縮手段20を接続する圧送流路を流れ、汚泥流入部22から濃縮槽21に流入する。
濃縮汚泥Cを脱水手段40により脱水すると、リン酸が多く含まれた脱水ろ液が発生する。ここで、脱水手段40による脱水に先立って濃縮汚泥Cに凝集剤を添加させておくと、リン酸が凝集剤と反応して不溶性のリン化合物となり濃縮汚泥側(固形物側)に移行するため、脱水ろ液に含まれるリン酸の濃度を低減させることができる。凝集剤の添加手段60としては、例えば、凝集剤が入った容器と汚泥流路L2の任意の箇所とを凝集剤添加用の配管で接続し、当該任意の箇所に撹拌機等を備えたものを挙げることができる。濃縮汚泥Cの流量に応じて当該容器から凝集剤を適量汚泥流路L2に流させ、凝集剤が混ざった濃縮汚泥Cを攪拌した後、脱水手段40に流入させる等の手段を採るとよい。
脱水手段40は、濃縮汚泥Cが流入する汚泥流入部と、脱水処理された脱水汚泥が流出する汚泥流出部と、脱水ろ液が排出液Fとして排出される排出部と、脱水ろ液を循環水として汚泥処理設備の上流側に送る循環水流出部と、脱水機を有する。脱水手段40に流入した濃縮汚泥Cは、脱水処理され、脱水汚泥Eと脱水ろ液に分離される。脱水ろ液は、排出液Fとしてそのまま系外に排出してもよいが、排出液Fには通常、リン酸が含まれており、水処理設備に返流されると、水処理設備におけるリンの処理に負荷をかけてしまうことになる。
50℃以上100℃未満の脱水汚泥Eを得るためには、加熱手段50を汚泥処理設備に設けるとよい。加熱手段50を設ける位置は、加熱された脱水汚泥Eが得られる限り、限定されることはない。ここでは、凝集剤が添加された濃縮汚泥Cを直接に又は間接に加熱する加熱手段50を例示して説明する。
第2の実施形態について図2を参照しつつ以下に説明する。第2の実施形態は、濃縮手段20の上流に凝集手段10を設けている点が第1の実施形態との違いである。凝集手段10としては、有機性汚泥Aと凝集剤が供給され、縦方向に延びる中心軸を有する有底円筒状の凝集槽を備えたものを例示できる。中心軸に沿った回転軸と、当該回転軸に沿って撹拌羽根が取り付けられて、凝集槽の上部に設けられたモーター等の回転駆動手段によって回転軸および撹拌羽根が回転することにより有機性汚泥Aと凝集剤を撹拌する撹拌手段が設けられている。この撹拌手段によって攪拌された有機性汚泥が、凝集手段10から流出し、濃縮手段20に供給される。凝集処理された有機性汚泥Bは、特に凝集汚泥ということができ、その汚泥濃度は1~4%となる。
第3の実施形態について図3を参照しつつ説明する。第3の実施形態は、凝集手段10、濃縮手段20、脱水手段40を備え、かつ加熱手段50が2箇所に設けられた形態である。第3の実施形態と第2の実施形態とでは、加熱手段50の数が異なる。第1加熱手段50は、脱水手段40に流入した濃縮汚泥Cを加熱するものであり、第2加熱手段50は、濃縮手段20に流入した有機性汚泥を加熱するものである。
第4の実施形態について図4を参照しつつ説明する。第4の実施形態は、第2の実施形態において脱水手段40に設けられていた加熱手段50が、濃縮手段20に設けられている点で第2の実施形態と異なる。
第5の実施形態について図5を参照しつつ説明する。第5の実施形態は、第2の実施形態の汚泥流路L2に、さらに第2加熱手段50が設けられている形態である。汚泥流路L2を流れる濃縮汚泥Cは、濃縮されているので粘性が高く、摩擦抵抗があるのでポンプP1による動力を掛けて脱水手段40まで送ることになる。しかしながら、濃縮汚泥Cが加熱手段50によって加熱されて可溶化するので、粘性が下がり、脱水手段40まで送るのが容易になる。加熱手段50は汚泥流路L2のいずれの箇所にも設けることができる。特に添加手段60が設けられた箇所よりも上流側に設けておけば、可溶化された濃縮汚泥が、凝集剤と混ざることになり、容易に混和するので好ましい。
第6の実施形態について図6を参照しつつ説明する。第6の実施形態は、第2の実施形態に、さらに濃縮手段30と、濃縮手段30の汚泥流出部と脱水手段40の汚泥流入部とが接続された汚泥流路L3と、濃縮手段30の排水部とろ液流路L4が接続された汚泥流路L5と、汚泥流路L3に設けられたポンプP2と、汚泥流路L5に設けられたポンプP4を備えたものである。濃縮手段30は濃縮手段20と同様のものを用いることができる。
第7の実施形態について図7を参照しつつ説明する。第7の実施形態は、第2の実施形態において脱水手段40に設けられていた加熱手段50が、凝集手段10の前段又は上流側に設けられている点で第2の実施形態と異なる。加熱手段50により加熱された有機性汚泥Aを凝集手段10に供給することにより、汚泥と凝集剤の反応性が高まることから、凝集手段10で添加する凝集剤の添加量を低減することができる。なお、加熱手段50で加熱されて凝集手段10に供給される有機性汚泥は、50℃以上100℃未満となる。
Claims (9)
- 汚泥濃度が1~4%である有機性汚泥が濃縮されて、濃縮汚泥と濃縮排水に分離される濃縮槽を備えた濃縮手段と、
前記濃縮汚泥に凝集剤を添加する添加手段と、
凝集剤が添加された濃縮汚泥を脱水して、脱水ろ液と50℃以上、かつ100℃未満の脱水汚泥に分離する脱水手段とを有し、
前記濃縮槽は、前記有機性汚泥が流入する汚泥流入部を備えるものであり、
前記脱水ろ液は、前記汚泥流入部又は当該汚泥流入部よりも上流部に供給され、濃縮槽内に流入して濃縮排水として系外に排出されるものであり、
前記上流部は、前記汚泥流入部に接続され、前記有機性汚泥が圧送される圧送流路である、
ことを特徴とする汚泥処理設備。 - 前記脱水ろ液の全量が濃縮槽に流入される、
請求項1に記載の汚泥処理設備。 - 前記脱水ろ液の温度が50℃以上、かつ100℃未満である、
請求項1に記載の汚泥処理設備。 - 凝集剤が添加された濃縮汚泥を直接に又は間接に加熱する加熱手段を有する、
請求項1に記載の汚泥処理設備。 - 前記添加手段は、凝集剤が濃縮汚泥に1~15質量%含まれるように添加されるものである、
請求項1に記載の汚泥処理設備。 - 濃縮汚泥を直接に又は間接に加熱する加熱手段を有し、
前記添加手段は、前記加熱手段により加熱された濃縮汚泥に凝集剤を添加するものである、
請求項1に記載の汚泥処理設備。 - 汚泥濃度が1~4%であり、かつ温度が50℃以上、かつ100℃未満である有機性汚泥を凝集させて凝集汚泥を得る凝集手段と、
前記凝集汚泥が濃縮されて濃縮汚泥と濃縮排水に分離される濃縮槽を備えた濃縮手段と、
前記濃縮汚泥に凝集剤を添加する添加手段と、
凝集剤が添加された濃縮汚泥を脱水して、脱水ろ液と50℃以上、かつ100℃未満の脱水汚泥に分離する脱水手段とを有し、
前記濃縮槽は、前記凝集汚泥が流入する汚泥流入部を備えるものであり、
前記脱水ろ液は、前記汚泥流入部又は当該汚泥流入部よりも上流部に供給され、濃縮槽内に流入して濃縮排水として系外に排出されるものであり、
前記上流部は、
前記凝集手段、又は
前記凝集手段に接続され、前記有機性汚泥が圧送される圧送流路である、
ことを特徴とする汚泥処理設備。 - 汚泥濃度が1~4%である有機性汚泥が濃縮されて、第1濃縮汚泥と第1濃縮排水に分離される濃縮槽を備えた第1濃縮手段と、
前記第1濃縮汚泥を直接に又は間接に加熱する加熱手段と、
加熱された前記第1濃縮汚泥を第2濃縮汚泥と第2濃縮排水に分離する第2濃縮手段と、
前記第2濃縮汚泥に凝集剤を添加する添加手段と、
凝集剤が添加された第2濃縮汚泥を脱水して、脱水ろ液と、50℃以上、かつ100℃未満の脱水汚泥に分離する脱水手段とを有し、
前記濃縮槽は、前記有機性汚泥が流入する汚泥流入部を備えるものであり、
前記脱水ろ液及び前記第2濃縮排水は、前記汚泥流入部又は当該汚泥流入部よりも上流部に供給され、濃縮槽内に流入して前記第1濃縮排水として系外に排出されるものであり、
前記上流部は、前記汚泥流入部に接続され、前記有機性汚泥が圧送される圧送流路である、
ことを特徴とする汚泥処理設備。 - 汚泥濃度が1~4%である有機性汚泥が濃縮されて濃縮汚泥と濃縮排水に分離される濃縮槽によって、前記有機性汚泥を濃縮する濃縮工程と、
前記濃縮汚泥に凝集剤を添加する添加工程と、
凝集剤が添加された濃縮汚泥を脱水して、脱水ろ液と50℃以上、かつ100℃未満の脱水汚泥に分離する脱水工程とを有し、
前記濃縮槽は、前記有機性汚泥が流入する汚泥流入部を備えるものであり、
前記脱水ろ液を、前記汚泥流入部又は当該汚泥流入部よりも上流部に供給し、濃縮槽内に流入して濃縮排水として系外に排出し、
前記上流部は、前記汚泥流入部に接続され、前記有機性汚泥が圧送される圧送流路である、
ことを特徴とする汚泥処理方法。
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