JPH0419920B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、し尿を独特なプロセスにより合理的
に処理し、常に安定して良好な処理を得るプロセ
スシステムを提供するものである。

［従来の技術］ し尿を処理するのに現在最も代表的なプロセス
は、無希釈生物学的脱窒素→凝集沈澱→活性炭処
理プロセスである。（これを従来法の１と呼ぶ） しかし、このプロセスは凝集沈澱汚泥が発生す
るという欠点がある。

一方、ごく最近、無希釈生物学的脱窒素処理→
UF膜分離→活性炭→ジルコニウム系吸着剤によ
るリンの吸着というプロセスが提案されている。
（これを従来法の２と呼ぶ） しかしこのプロセスは凝集沈澱工程が不要であ
る反面、PH調整、再中和、吸着剤の再生操作など
繁雑な工程を必要とするリン吸着除去工程を、
UF膜工程の後に配備しなければならないという
難点を持つている。

このようなリン吸着除去工程を組み込まなけれ
ばならない原因は、UF膜ではリンがまつたく分
離されずに、そのまま透過してしまうためであ
り、やむを得ずこのような面倒な工程を採用せざ
るを得なかつたのである。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、従来法の１および２の持つ問題点を
解決することを課題としており、具体的には、 凝集沈澱工程を省略して、なおかつ充分なリ
ン除去率を得ること。

UF膜分離工程の後に、従来法の２のような
リン吸着工程を設けることを不要にすること。

を解決課題としている。

［問題点を解決するための手段］ し尿に有機性汚泥とマグネシウム化合物および
高分子凝集剤を添加したのち、固液分離し、該分
離液を嫌気性もしくは好気性生物処理し、さらに
UF膜で固液分離してし尿を処理する。

以下図面を参照しながら本発明をさらに詳細に
説明する。第１図は本発明の一実施例のフローシ
ートを示す。

し尿１に生物処理工程２から排出される余剰活
性汚泥３およびMg（OH）₂、MgOなどのマグネシ
ウム化合物４を添加し混和槽で撹拌すると、し尿
１中に含まれているNH₄ ⁺、PO₄ ^3-イオンとMg²⁺
イオンとが速やかに化学反応し（沈澱生成反応）、
NH₄MgPO₄の沈澱（微粒子であり固液分離が難
かしい）が生成する。次いで高分子凝集剤５（カ
チオンポリマーが好適で、特にカチオンとアニオ
ンポリマーの併用が最適である）を添加し、撹拌
（流路撹拌で充分である）すると、し尿中のSS、
コロイド状成分とNH₄MgPO₄の微粒子が、余剰
活性汚泥３と非常に効果的に共凝集することが認
められた。

この凝集フロツクは大粒径（５〜６mm）であ
り、沈澱によらずとも回転もしくは傾斜スクリー
ン６によつて容易に固液分離できる。ここで重要
な事は有機性汚泥３を添加せずに、Mg化合物４
と高分子凝集剤５だけを添加しても良好な結果が
生起せず、NH₄MgPO₄の微粒子はスクリーン６
によつて捕捉できないことが認められ、有機性汚
泥３の共存が極めて重要な役割を果していること
が確認されたことである。

なお、有機性汚泥３とMg化合物４の添加順序
はどちらが先でもまた同時でもよい、また高分子
凝集剤は有機性汚泥、Mg化合物と同時でもよい
が、後で添加するのが好ましい。

しかして、スクリーン分離汚泥７は３〜４％
（固形物濃度）に濃縮されており、スクリユープ
レス脱水機８によつて高度に脱水でき、脱水ケー
キ９の水分は50〜60％という著しく低水分にな
る。このように低水分のケーキ９が得られる原因
は、し尿中のトイレツトペーパーなどの繊維分と
NH₄MgPO₄の緻密な結晶物が効果的な脱水助剤
として機能するためである。

一方スクリーン分離水１０と脱水分離水１１
（し尿１のSSとリン酸の90％程度と、BODの50
％程度が除去されている）は、生物処理工程２
（好気性生物処理又は嫌気性消化）に流入し、
BOD、COD、窒素成分が除去される。（なお嫌気
性消化法の場合は窒素成分は除去されない） 生物処理工程２に好気性法（生物学的硝化脱窒
素法も含まれる）を採用すればリンも生物学的に
除去できる。

次いで生物処理工程２から流出する微生物スラ
リー１５を直接UF膜分離工程（Ultra
Filtration）１２で固液分離する。UF膜の分画
分子量は20000〜40000が適切である。

UF膜透過水１３はリン、BOD、COD、Ｎ成分
が高度に除去されており、色度とCODの非常に
高い除去を目的とする場合を除いて、そのまま放
流可能な水質となつている。従つて前述の従来法
の２のプロセスのように面倒なリン吸着除去工程
は一切不要である。

この理由は本発明がUF膜および生物処理工程
の前段において、し尿中のリンをNH₄MgPO₄の
沈澱生成反応によつて効果的に除去できるからで
ある。

さらに、生物処理工程に好気性生物処理（生物
脱リン法も含まれる）を採用すれば、リンが生物
学的にも除去できるので、NH₄MgPO₄沈澱生成
反応と生物学的脱リン作用の両者によつて高度に
リンが除去されUF膜透過水中のリン酸濃度は１
〜３mg／程度となるからである。

なお、生物処理工程２に嫌気性消化法を採用す
る場合の最適法を検討した結果、上向流ブランケ
ツト法（UASB法）および嫌気性消化菌の固定
化増殖微生物法が本発明においては最適であるこ
とが認められた。

即ち、この両者の嫌気性消化法は極めて高速の
メタン発酵が可能であるという顕著な特徴をもつ
ているが、その反面SS性、コロイド性の有機物
を含む液のメタン発酵にはスカム形成トラブルが
おきるほか、原理的にも不適当であるという重大
欠点がある。しかし本発明では、あらかじめSS
性、コロイド性有機物を独特の凝集方法によつ
て、ほぼ完全に除去することができるので、
USAB法、固定化増殖微生物法の欠点が解決さ
れ長所のみが発揮されるのである。

さらにまた、脱水ケーキ９中には、
NH₄MgPO₄結晶と有機物が多量に含まれ、かつ
低水分であるため、そのまま極めて肥効成分に富
む肥料として利用できるという特徴がある。

［実施例］ 神奈川県乙市し尿処理場に搬入される、し尿
（BOD10000〜14000mg／、SS13000〜16000
mg／、PO₄900〜1200mg／）にMg（OH）₂を
1000mg／添加し、さらに活性汚泥処理工程から
の余剰活性汚泥（固形物濃度1.5％）を、し尿１
Klに対して１Kgds添加して30分間混和したのち、
DAM系のカチオンポリマを該混合液のSSあたり
1.5〜2.5％（重量％）添加して、１分間撹拌した
結果大粒径のフロツクが形成され、目開き１mmの
60°傾斜ウエツジワイヤスクリーンで速やかに固
液分離された。

スクリーン濃縮汚泥の固形物濃度は、3.5％〜
4.0％であり、スクリーン分離水のSSは400〜600
mg／、溶解性PO₄は80〜110mg／であつた。

スクリーン濃縮汚泥の固形物濃度は、3.5％〜
4.0％であり、このままスクリユープレス脱水機
（スチーム加温なし）で脱水可能であり、脱水ケ
ーキの水分は52〜55％となつた。

スクリーン分離液とスクリユープレス脱水機分
離水との混合液（溶解性BOD2700〜3300mg／）
を生物学的脱リン型活性汚泥法（好気部の前段に
嫌気部をもつもの）で処理したのち、
MLSS18000mg／の活性汚泥スラリーを直接UF
膜（分画分子量40000、フラツクス1000／m²・
hr）で分離したところ、透過水の水質は、BOD5
〜８mg／、SSゼロ、PO₄0.1〜３mg／と極め
て良好で、UF膜の後段にリン吸着工程を設ける
必要は全く認められなかつた。

［発明の効果］ 本発明の独特なプロセスによつて、し尿を処理
することにより、従来法のような凝集沈澱工程を
要せずして充分なリン除去率が得られかつ、UF
膜分離工程のあとに、特にリン吸着工程を設ける
ことを要しない合理的なし尿処理を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の工程の流れを示す
フローシートである。 １……し尿、２……生物処理工程、３……余剰
活性汚泥、４……マグネシウム化合物、５……高
分子凝集剤、６……スクリーン、７……スクリー
ン分離汚泥、８……スクリユープレス脱水機、９
……脱水ケーキ、１０……スクリーン分離水、１
１……脱水分離水、１２……UF膜分離工程、１
３……UF膜透過水、１５……微生物スラリー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ し尿に有機性汚泥とマグネシウム化合物およ
   び高分子凝集剤を添加したのち、固液分離し、該
   分離液を嫌気性もしくは好気性生物処理し、さら
   にUF膜で固液分離することを特徴とするし尿処
   理方法。