JPH0647398A - 有機性汚水の処理方法 - Google Patents
有機性汚水の処理方法Info
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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
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
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- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 膜処理工程が１段で極めて速やかに硝化脱窒
素処理ができ、運転コストがかからない、かつ処理中に
処理槽の発泡が殆ど起こらない有機性汚水の処理方法を
提供すること。 【構成】 有機性汚水のＳＳを除去した分離水を、少な
くとも脱窒素菌を固定化した立体的網目状粒状物の固定
床と硝化菌を固定化した立体的網目状粒状物の好気性浸
漬固定床にこの順に通水すること、好ましくは、前記好
気性浸漬固定床からの流出水に無機凝集剤または無機凝
集剤と粉末活性炭を添加した後、膜分離すること。
素処理ができ、運転コストがかからない、かつ処理中に
処理槽の発泡が殆ど起こらない有機性汚水の処理方法を
提供すること。 【構成】 有機性汚水のＳＳを除去した分離水を、少な
くとも脱窒素菌を固定化した立体的網目状粒状物の固定
床と硝化菌を固定化した立体的網目状粒状物の好気性浸
漬固定床にこの順に通水すること、好ましくは、前記好
気性浸漬固定床からの流出水に無機凝集剤または無機凝
集剤と粉末活性炭を添加した後、膜分離すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、し尿、浄化槽汚泥など
の有機性汚水を独特なプロセスにより、著しく高速に浄
化処理し、常に安定した良好な高度処理水を得る新規方
法を提供するものである。
の有機性汚水を独特なプロセスにより、著しく高速に浄
化処理し、常に安定した良好な高度処理水を得る新規方
法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機性汚水を処理する従来の最も進歩し
た方法は、図４に示されるシステム構成をとっている。
以下にし尿処理を例に挙げて説明する。該システムで
は、し尿汚水４２は硝化脱窒素処理槽４３でアンモニア
窒素成分を処理分解し、硝化脱窒素処理水をＵＦ膜
（１）を備えた固液分離槽４４でＳＳを分離し、ろ過水
をＮａＯＨでｐＨ４に調節し、これに無機凝集剤（Ｆｅ
Ｃｌ3溶液）を添加してＣＯＤ成分を凝集沈殿させ、沈
殿物をＵＦ膜（２）を備えた固液分離槽４５でＳＳを分
離し、ろ過水中のＣＯＤ成分を活性炭吸着塔４６で完全
に吸着除去する。各工程からの余剰汚泥４７（この一部
は槽４３に還流して硝化脱窒素処理に使用する）、や凝
集汚泥４８は系外に排出して処理する。これら処理に
は、膜として限外ろ過膜（ＵＦ膜）が使われることか
ら、ＵＦ膜分離活性汚泥方式と呼ばれている。しかし、
前記最新のＵＦ膜分離方式を技術評価した結果、次のよ
うな欠点が認められた。
た方法は、図４に示されるシステム構成をとっている。
以下にし尿処理を例に挙げて説明する。該システムで
は、し尿汚水４２は硝化脱窒素処理槽４３でアンモニア
窒素成分を処理分解し、硝化脱窒素処理水をＵＦ膜
（１）を備えた固液分離槽４４でＳＳを分離し、ろ過水
をＮａＯＨでｐＨ４に調節し、これに無機凝集剤（Ｆｅ
Ｃｌ3溶液）を添加してＣＯＤ成分を凝集沈殿させ、沈
殿物をＵＦ膜（２）を備えた固液分離槽４５でＳＳを分
離し、ろ過水中のＣＯＤ成分を活性炭吸着塔４６で完全
に吸着除去する。各工程からの余剰汚泥４７（この一部
は槽４３に還流して硝化脱窒素処理に使用する）、や凝
集汚泥４８は系外に排出して処理する。これら処理に
は、膜として限外ろ過膜（ＵＦ膜）が使われることか
ら、ＵＦ膜分離活性汚泥方式と呼ばれている。しかし、
前記最新のＵＦ膜分離方式を技術評価した結果、次のよ
うな欠点が認められた。
【０００３】すなわち、 無希釈生物学的な硝化脱窒素工程の所要滞留日数
は、１０〜１２日ほどの長時間を要するので、処理槽の
建設費、設置面積が大きい。 この生物学的脱窒素工程の曝気のための空気供給量
が大きく、エアレーション動力コストが高い。 生物学的硝化脱窒素工程の発泡が激しく、消泡剤の
添加が必要になる。 活性汚泥の分離と高度処理の凝集汚泥の分離の２つ
の工程に各々、ＵＦ膜が必要になるので、膜の設備コス
トと膜分離のためのポンプ動力が大きい。 以上のように、従来技術の最新の方式として知られてい
るＵＦ膜分離活性汚泥処理は多くの重大欠点をかかえて
おり、該処理方法はユーザーにとって理想的な処理方法
とは到底言えるものではない。
は、１０〜１２日ほどの長時間を要するので、処理槽の
建設費、設置面積が大きい。 この生物学的脱窒素工程の曝気のための空気供給量
が大きく、エアレーション動力コストが高い。 生物学的硝化脱窒素工程の発泡が激しく、消泡剤の
添加が必要になる。 活性汚泥の分離と高度処理の凝集汚泥の分離の２つ
の工程に各々、ＵＦ膜が必要になるので、膜の設備コス
トと膜分離のためのポンプ動力が大きい。 以上のように、従来技術の最新の方式として知られてい
るＵＦ膜分離活性汚泥処理は多くの重大欠点をかかえて
おり、該処理方法はユーザーにとって理想的な処理方法
とは到底言えるものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、新概念によ
って従来方式の欠点を完全に解決できる新方式を提供す
ることを目的としている。具体的には、 １．生物学的硝化脱窒素処理工程の所要滞留日数が２日
間ですむ新方式を確立し、建設コスト、設置スペースを
大きく削減する。 ２．生物処理のエアレーション動力を従来方式の１／２
〜１／３にする。 ３．生物処理槽の発泡が殆ど起きないようにする。 ４．ＵＦ膜を１段で適用すればすむようにする。そして
膜の建設費、膜分離動力コストを削減する。 以上を課題とするものである。
って従来方式の欠点を完全に解決できる新方式を提供す
ることを目的としている。具体的には、 １．生物学的硝化脱窒素処理工程の所要滞留日数が２日
間ですむ新方式を確立し、建設コスト、設置スペースを
大きく削減する。 ２．生物処理のエアレーション動力を従来方式の１／２
〜１／３にする。 ３．生物処理槽の発泡が殆ど起きないようにする。 ４．ＵＦ膜を１段で適用すればすむようにする。そして
膜の建設費、膜分離動力コストを削減する。 以上を課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明の有機
性汚水の処理方法によって達成される。すなわち、有機
性汚水のＳＳを除去した分離水を、少なくとも脱窒素菌
を固定化した立体的網目状粒状物の固定床と硝化菌を固
定化した立体的網目状粒状物の好気性浸漬固定床にこの
順に通水することを特徴とする有機性汚水の処理方法で
ある。また、有機性汚水のＳＳを除去した分離水を、上
記脱窒素菌固定化した固定床と硝化菌を固定化した好気
性浸漬固定床に導びき、該工程からの流出水に無機凝集
剤または無機凝集剤と粉末活性炭を添加した後、膜分離
すること有機性汚水の処理方法によって達成される。
性汚水の処理方法によって達成される。すなわち、有機
性汚水のＳＳを除去した分離水を、少なくとも脱窒素菌
を固定化した立体的網目状粒状物の固定床と硝化菌を固
定化した立体的網目状粒状物の好気性浸漬固定床にこの
順に通水することを特徴とする有機性汚水の処理方法で
ある。また、有機性汚水のＳＳを除去した分離水を、上
記脱窒素菌固定化した固定床と硝化菌を固定化した好気
性浸漬固定床に導びき、該工程からの流出水に無機凝集
剤または無機凝集剤と粉末活性炭を添加した後、膜分離
すること有機性汚水の処理方法によって達成される。
【０００６】本発明は、し尿系汚水など有機性汚水中の
ＳＳをあらかじめ固液分離し、その分離水を原分離水と
して硝化菌、脱窒素菌を高濃度に固定化した立体的網目
状粒状物の浸漬固定床に供給することによって、極めて
高速に硝化脱窒素が行え、エアレーション動力も少な
く、発泡もほとんどないことを見出して完成されたもの
である。従来、し尿のような濃厚有機性汚水を無希釈で
粒状ろ材の浸漬生物ろ床を用いて浄化するという発想自
体存在しなかったものである。なお、上記固液分離する
手段としては、凝集分離、膜分離および遠心分離など諸
種の手段を使用することができる。
ＳＳをあらかじめ固液分離し、その分離水を原分離水と
して硝化菌、脱窒素菌を高濃度に固定化した立体的網目
状粒状物の浸漬固定床に供給することによって、極めて
高速に硝化脱窒素が行え、エアレーション動力も少な
く、発泡もほとんどないことを見出して完成されたもの
である。従来、し尿のような濃厚有機性汚水を無希釈で
粒状ろ材の浸漬生物ろ床を用いて浄化するという発想自
体存在しなかったものである。なお、上記固液分離する
手段としては、凝集分離、膜分離および遠心分離など諸
種の手段を使用することができる。
【０００７】また立体的網目状粒状物としてはろ材の空
隙率が９０％以上が好ましい。空隙率の大きなろ材は、
高濃度に微生物を担持せしめ得る他、高濃度に微生物が
存在してもなお原水中のＳＳ成分をろ過除去する優れた
能力を有する。本発明に好ましく用いられる立体網目状
粒状ろ材としては例えばポリウレタンフォームの角型粒
状物が挙げられる。ポリウレタンフォームろ材はウレタ
ン樹脂を連続気泡を造る発泡法で発泡して作製して、角
型に切断して使用する。ろ材のサイズは、１０〜３０ｍ
ｍ、好ましくは１５〜２０ｍｍであり、その素材の比重
は０．９〜１．２、穴径は２〜４ｍｍの範囲のものが望
ましい。また、１ｃｍ長さ当たりの穴の数は、５〜２０
個が好ましい。
隙率が９０％以上が好ましい。空隙率の大きなろ材は、
高濃度に微生物を担持せしめ得る他、高濃度に微生物が
存在してもなお原水中のＳＳ成分をろ過除去する優れた
能力を有する。本発明に好ましく用いられる立体網目状
粒状ろ材としては例えばポリウレタンフォームの角型粒
状物が挙げられる。ポリウレタンフォームろ材はウレタ
ン樹脂を連続気泡を造る発泡法で発泡して作製して、角
型に切断して使用する。ろ材のサイズは、１０〜３０ｍ
ｍ、好ましくは１５〜２０ｍｍであり、その素材の比重
は０．９〜１．２、穴径は２〜４ｍｍの範囲のものが望
ましい。また、１ｃｍ長さ当たりの穴の数は、５〜２０
個が好ましい。
【０００８】本発明では既に述べたように有機性汚水は
あらかじめ固液分離し、その分離水を処理槽で生物学的
処理する。この生物学的処理する処理槽のとり得る主た
る構成例３例について以下に説明する。脱窒素菌を固定
化した立体的網目状粒状物の固定床を固定床Ａとし、硝
化菌を固定化した立体的網目状粒状物の好気性浸漬固定
床を固定床Ｃとする。
あらかじめ固液分離し、その分離水を処理槽で生物学的
処理する。この生物学的処理する処理槽のとり得る主た
る構成例３例について以下に説明する。脱窒素菌を固定
化した立体的網目状粒状物の固定床を固定床Ａとし、硝
化菌を固定化した立体的網目状粒状物の好気性浸漬固定
床を固定床Ｃとする。
【０００９】最も単純で機能的な構成例は、図２に示し
た構成の処理槽で図２によりその構成を説明する。図２
において、１槽で構成された処理槽Ｘ内には、微生物を
その表面及び内部に固定化した立体的網目状粒状物のろ
材が充填されて固定床を構成している。固定床の中間部
には、空気の供給部２０が設けてある。しかして、有機
性汚水のＳＳを除去した分離水Ｗ（原分離水Ｗという）
を固定床の中間部から供給し、下向流で充填層内を流下
させる。固定床内の中間部から下方の固定床Ａには脱窒
素菌が立体的網目状粒状物からなるろ材に固定化されて
充填されており、中間部から上方の固定床ＣにはＮＨ3
−Ｎを硝化する硝化菌が立体的網目状粒状物からなるろ
材に固定化されて充填されて、共に高濃度に存在してい
る。
た構成の処理槽で図２によりその構成を説明する。図２
において、１槽で構成された処理槽Ｘ内には、微生物を
その表面及び内部に固定化した立体的網目状粒状物のろ
材が充填されて固定床を構成している。固定床の中間部
には、空気の供給部２０が設けてある。しかして、有機
性汚水のＳＳを除去した分離水Ｗ（原分離水Ｗという）
を固定床の中間部から供給し、下向流で充填層内を流下
させる。固定床内の中間部から下方の固定床Ａには脱窒
素菌が立体的網目状粒状物からなるろ材に固定化されて
充填されており、中間部から上方の固定床ＣにはＮＨ3
−Ｎを硝化する硝化菌が立体的網目状粒状物からなるろ
材に固定化されて充填されて、共に高濃度に存在してい
る。
【００１０】供給部２０からの空気等の酸素を含有する
ガスの気泡群は、この固定床Ｃを通過し硝化菌に酸素を
与える。固定床Ａ内には溶存酸素は殆ど存在しない。脱
窒素された被処理水は固定床Ａの底部から流出水２１と
して配管で処理槽Ｘの上部に供給される。該配管の途中
には処理水タンク２２が設置されていて、固定床Ａの底
部からの流出水２１は一旦原分離水Ｗと共に処理水タン
ク２２に貯蔵され、一部は循環水２３として固定床Ｃの
上部にポンプ２４によって供給される。処理水タンク２
２の処理水流出管２５からの流出水（最終処理水）は循
環水２３と固定床の中間部で加えられた原分離水Ｗとの
混合水であるが、この処理槽内を循環している間に最終
処理水は十分に清澄な水となる。処理水流出管２５は最
終処理水を系外に取り出す流出管である。
ガスの気泡群は、この固定床Ｃを通過し硝化菌に酸素を
与える。固定床Ａ内には溶存酸素は殆ど存在しない。脱
窒素された被処理水は固定床Ａの底部から流出水２１と
して配管で処理槽Ｘの上部に供給される。該配管の途中
には処理水タンク２２が設置されていて、固定床Ａの底
部からの流出水２１は一旦原分離水Ｗと共に処理水タン
ク２２に貯蔵され、一部は循環水２３として固定床Ｃの
上部にポンプ２４によって供給される。処理水タンク２
２の処理水流出管２５からの流出水（最終処理水）は循
環水２３と固定床の中間部で加えられた原分離水Ｗとの
混合水であるが、この処理槽内を循環している間に最終
処理水は十分に清澄な水となる。処理水流出管２５は最
終処理水を系外に取り出す流出管である。
【００１１】次に、１槽構成の槽を中仕切りＬで縦割り
にした（あるいは近接して設置された２槽構成の処理槽
としても同じ効果が得られる）、本発明の有機性汚水の
処理に用いる処理槽Ｙの構成について説明する。ここで
は処理槽Ｙの構成を、原分離水Ｗに含まれるＢＯＤの除
去を強化した好ましい構成として図３に示して説明す
る。
にした（あるいは近接して設置された２槽構成の処理槽
としても同じ効果が得られる）、本発明の有機性汚水の
処理に用いる処理槽Ｙの構成について説明する。ここで
は処理槽Ｙの構成を、原分離水Ｗに含まれるＢＯＤの除
去を強化した好ましい構成として図３に示して説明す
る。
【００１２】ＢＯＤの除去を強化するための構成は、処
理槽Ｙの固定床Ａと固定床Ｃの間（固定床Ｃの下部でも
よい）に固定床Ｂ（残留ＢＯＤ除去部）を設ける構成で
ある。もし、固定床Ｂがないと、脱窒素反応悪化時に固
定床Ｃ（硝化部）にＢＯＤが多量に流入することになる
ので、固定床Ｃにおける優先微生物が硝化菌でなくな
り、ＢＯＤ資化菌に変わってしまうというトラブルを招
き易いからである。
理槽Ｙの固定床Ａと固定床Ｃの間（固定床Ｃの下部でも
よい）に固定床Ｂ（残留ＢＯＤ除去部）を設ける構成で
ある。もし、固定床Ｂがないと、脱窒素反応悪化時に固
定床Ｃ（硝化部）にＢＯＤが多量に流入することになる
ので、固定床Ｃにおける優先微生物が硝化菌でなくな
り、ＢＯＤ資化菌に変わってしまうというトラブルを招
き易いからである。
【００１３】図３において、本発明の処理槽Ｙは、槽内
に中仕切り壁Ｌを隔てて固定床Ａと固定床Ｃを設け、ま
た固定床Ｃの中間にグレーチングＤを設けて、固定床Ｃ
のグレーチングＤ以下の領域を固定床Ｂとしている。固
定床Ａには立体的網目状粒状物からなり脱窒素菌が固定
化されたろ材が充填されており、生物学的な脱窒素と原
水ＳＳのろ過を行う領域を構成している。固定床Ｃには
立体的網目状粒状物からなり硝化菌が固定化されたろ材
が充填されており、生物学的な硝化とＳＳの高度なろ過
を行う領域を構成している。また、固定床Ｂには立体的
網目状粒状物からなりＢＯＤ資化菌固定化されたろ材が
充填されており、残留ＢＯＤ除去とＳＳの高度なろ過を
行う領域を構成している。
に中仕切り壁Ｌを隔てて固定床Ａと固定床Ｃを設け、ま
た固定床Ｃの中間にグレーチングＤを設けて、固定床Ｃ
のグレーチングＤ以下の領域を固定床Ｂとしている。固
定床Ａには立体的網目状粒状物からなり脱窒素菌が固定
化されたろ材が充填されており、生物学的な脱窒素と原
水ＳＳのろ過を行う領域を構成している。固定床Ｃには
立体的網目状粒状物からなり硝化菌が固定化されたろ材
が充填されており、生物学的な硝化とＳＳの高度なろ過
を行う領域を構成している。また、固定床Ｂには立体的
網目状粒状物からなりＢＯＤ資化菌固定化されたろ材が
充填されており、残留ＢＯＤ除去とＳＳの高度なろ過を
行う領域を構成している。
【００１４】原分離水Ｗは原分離水供給管２６を経て処
理槽Ｙの固定床Ａに流入し、固定床Ａを下向流として通
ってその下部の脱窒素水流出部２７から固定床Ｂに入
り、固定床Ｂを上向流として通水して、固定床Ｃに入り
固定床Ｃを通水し、循環硝化水流入部２８から再び固定
床Ａに流入する。また固定床Ｃを上向流として通った循
環水の一部は処理水３０として処理水流出管２９から流
出する。
理槽Ｙの固定床Ａに流入し、固定床Ａを下向流として通
ってその下部の脱窒素水流出部２７から固定床Ｂに入
り、固定床Ｂを上向流として通水して、固定床Ｃに入り
固定床Ｃを通水し、循環硝化水流入部２８から再び固定
床Ａに流入する。また固定床Ｃを上向流として通った循
環水の一部は処理水３０として処理水流出管２９から流
出する。
【００１５】処理槽Ｙの上部には、固定床Ａの上部を覆
って固定床Ａの充填ろ材の流出を防止するためのグレー
チング（格子）３１が、また固定床Ｃの上部を覆って固
定床Ｂの充填ろ材の流出を防止するためのグレーチング
（格子）３２がそれぞれ張設されている。また処理槽Ｙ
の下部にはそれぞれ、固定床Ａの下部にその固定床Ａを
空洗するための散気管３３が、固定床Ｃの下部にはその
固定床Ｃに保持されている微生物に酸素を供給するため
の散気管３４が設けられている。散気管３４に送る酸素
含有ガスはブロア３５からガス供給管３６を経て送ら
れ、散気部材３３には空気供給管３７を経てブロア３８
から空気を供給する。
って固定床Ａの充填ろ材の流出を防止するためのグレー
チング（格子）３１が、また固定床Ｃの上部を覆って固
定床Ｂの充填ろ材の流出を防止するためのグレーチング
（格子）３２がそれぞれ張設されている。また処理槽Ｙ
の下部にはそれぞれ、固定床Ａの下部にその固定床Ａを
空洗するための散気管３３が、固定床Ｃの下部にはその
固定床Ｃに保持されている微生物に酸素を供給するため
の散気管３４が設けられている。散気管３４に送る酸素
含有ガスはブロア３５からガス供給管３６を経て送ら
れ、散気部材３３には空気供給管３７を経てブロア３８
から空気を供給する。
【００１６】また、固定床Ａおよび固定床Ｂと固定床Ｃ
を洗浄する時、洗浄水の供給は処理槽Ｙ上部の洗浄水供
給管３９から行ない、洗浄水の排水は処理槽Ｙの上部の
弁４１を備えた洗浄排水管４０から行う。
を洗浄する時、洗浄水の供給は処理槽Ｙ上部の洗浄水供
給管３９から行ない、洗浄水の排水は処理槽Ｙの上部の
弁４１を備えた洗浄排水管４０から行う。
【００１７】この処理槽Ｙの構成によると、もし固定床
Ａの脱窒素部で脱窒素反応が不十分になり、ＢＯＤの除
去が悪化しても残留ＢＯＤ除去部Ｅにおいて好気的に速
やかにＢＯＤが除去されるので、硝化部（固定床Ｂのグ
レーチングＤの上部）にはＢＯＤが流入することがな
く、硝化反応が阻害されることがなくなるという大きな
効果を生じる。
Ａの脱窒素部で脱窒素反応が不十分になり、ＢＯＤの除
去が悪化しても残留ＢＯＤ除去部Ｅにおいて好気的に速
やかにＢＯＤが除去されるので、硝化部（固定床Ｂのグ
レーチングＤの上部）にはＢＯＤが流入することがな
く、硝化反応が阻害されることがなくなるという大きな
効果を生じる。
【００１８】さらに、１槽構成の処理槽Ｚを中仕切りＭ
およびＮで縦割りにした（あるいは近接して設置された
３槽構成の処理槽としても同じ効果が得られる）、本発
明の有機性汚水の処理に用いる処理槽Ｚの構成について
説明する。この処理槽Ｚの構成は、原分離水Ｗに含まれ
るＢＯＤの除去を完全にした構成である。以下に処理槽
Ｚの構成を図１に従って説明する。
およびＮで縦割りにした（あるいは近接して設置された
３槽構成の処理槽としても同じ効果が得られる）、本発
明の有機性汚水の処理に用いる処理槽Ｚの構成について
説明する。この処理槽Ｚの構成は、原分離水Ｗに含まれ
るＢＯＤの除去を完全にした構成である。以下に処理槽
Ｚの構成を図１に従って説明する。
【００１９】図１において、本発明の処理槽Ｚは、槽内
に中仕切り壁Ｍと中仕切り壁Ｎとを隔てて固定床Ａ、固
定床Ｂと固定床Ｃを設けている。固定床Ａには立体的網
目状粒状物からなり脱窒素菌が固定化されたろ材が充填
されており、生物学的な脱窒素と原水ＳＳのろ過を行う
領域を構成している。固定床Ｂには立体的網目状粒状物
からなりＢＯＤ資化菌が固定化されたろ材が充填されて
おり、残留ＢＯＤ除去とＳＳの高度なろ過を行う領域を
構成している。固定床Ｃには立体的網目状粒状物からな
り硝化菌が固定化されたろ材が充填されており、生物学
的な硝化とＳＳの高度なろ過を行う領域を構成してい
る。
に中仕切り壁Ｍと中仕切り壁Ｎとを隔てて固定床Ａ、固
定床Ｂと固定床Ｃを設けている。固定床Ａには立体的網
目状粒状物からなり脱窒素菌が固定化されたろ材が充填
されており、生物学的な脱窒素と原水ＳＳのろ過を行う
領域を構成している。固定床Ｂには立体的網目状粒状物
からなりＢＯＤ資化菌が固定化されたろ材が充填されて
おり、残留ＢＯＤ除去とＳＳの高度なろ過を行う領域を
構成している。固定床Ｃには立体的網目状粒状物からな
り硝化菌が固定化されたろ材が充填されており、生物学
的な硝化とＳＳの高度なろ過を行う領域を構成してい
る。
【００２０】固定床Ａ、固定床Ｂおよび固定床Ｃの下部
にはそれぞれ散気管１６、１７および１８が設けられ、
散気管１７および１８には常時酸素含有ガス７がブロア
１９から送気されている。洗浄時には弁Ｖも開き酸素含
有ガス７を増量して大量のガスを散気管１６、１７およ
び１８からそれぞれ固定床Ａ、固定床Ｂおよび固定床Ｃ
に送気して空洗する。
にはそれぞれ散気管１６、１７および１８が設けられ、
散気管１７および１８には常時酸素含有ガス７がブロア
１９から送気されている。洗浄時には弁Ｖも開き酸素含
有ガス７を増量して大量のガスを散気管１６、１７およ
び１８からそれぞれ固定床Ａ、固定床Ｂおよび固定床Ｃ
に送気して空洗する。
【００２１】原分離水Ｗは処理槽Ｚの固定床Ａに流入
し、やはり固定床Ａの上部から流入する循環硝化水６と
共に固定床Ａを下向流として通水して嫌気的に脱窒素反
応を行い、固定床Ａの下部の脱窒素水流出部４から固定
床Ｂに入り、固定床Ｂを上向流として通水して好気的に
脱窒素水中のＢＯＤ成分を除去し、その上部から流出水
８として固定床Ｃに入り固定床Ｃを下向流として通水
し、固定床Ｃ内で好気的に硝化反応を行ってアンモニア
性窒素成分の硝化を行う。固定床Ｃの下部からの流出水
９の一部は循環硝化水６として再び固定床Ａに流入しこ
こでアンモニア性窒素成分は窒素ガスとなり系外に排出
される。また固定床Ｃを上向流として通った循環水の一
部は次工程で凝集剤で処理され膜分離工程１３を経て処
理水流出管から処理水１４として流出する。
し、やはり固定床Ａの上部から流入する循環硝化水６と
共に固定床Ａを下向流として通水して嫌気的に脱窒素反
応を行い、固定床Ａの下部の脱窒素水流出部４から固定
床Ｂに入り、固定床Ｂを上向流として通水して好気的に
脱窒素水中のＢＯＤ成分を除去し、その上部から流出水
８として固定床Ｃに入り固定床Ｃを下向流として通水
し、固定床Ｃ内で好気的に硝化反応を行ってアンモニア
性窒素成分の硝化を行う。固定床Ｃの下部からの流出水
９の一部は循環硝化水６として再び固定床Ａに流入しこ
こでアンモニア性窒素成分は窒素ガスとなり系外に排出
される。また固定床Ｃを上向流として通った循環水の一
部は次工程で凝集剤で処理され膜分離工程１３を経て処
理水流出管から処理水１４として流出する。
【００２２】本発明は 固定床に充填するろ材として、立体的網目状の粒状
物からなるろ材を特定して用い、この特定ろ材に硝化
菌、脱窒素菌などを従来より著しく高濃度（４〜５倍）
に固定することおよび、 脱窒素領域と硝化領域の間に残留ＢＯＤ除去部を設
けることが重要なポイントである。 （作用）本発明の実施態様を図１を参照しながら説明す
る。しかしながら本発明は以下の説明によって制限され
ることはない。有機性汚水１にカチオン系または両性系
の高分子凝集剤３を添加し、粗大フロックを形成させた
後、固液分離部２に配備されたウエッジワイヤスクリー
ンで固液分離すると、ＳＳ含量として１００ｍｇ／リッ
トル以下の清澄な分離水Ｗが得られる。なお、固液分離
の手段としては遠心分離法でも構わないが、所要動力が
少なくＳＳ除去率も凝集分離法の方が高率である。固液
分離部からは分離汚泥５が排出されスクリュウプレスな
どの脱水機（図示されていない）で脱水される。
物からなるろ材を特定して用い、この特定ろ材に硝化
菌、脱窒素菌などを従来より著しく高濃度（４〜５倍）
に固定することおよび、 脱窒素領域と硝化領域の間に残留ＢＯＤ除去部を設
けることが重要なポイントである。 （作用）本発明の実施態様を図１を参照しながら説明す
る。しかしながら本発明は以下の説明によって制限され
ることはない。有機性汚水１にカチオン系または両性系
の高分子凝集剤３を添加し、粗大フロックを形成させた
後、固液分離部２に配備されたウエッジワイヤスクリー
ンで固液分離すると、ＳＳ含量として１００ｍｇ／リッ
トル以下の清澄な分離水Ｗが得られる。なお、固液分離
の手段としては遠心分離法でも構わないが、所要動力が
少なくＳＳ除去率も凝集分離法の方が高率である。固液
分離部からは分離汚泥５が排出されスクリュウプレスな
どの脱水機（図示されていない）で脱水される。
【００２３】固液分離部２からの分離水Ｗは、まず脱窒
素菌を固定化した立体網目状粒状ろ材が充填された浸漬
生物ろ床である固定床Ａの上部に流入し、後述される固
定床Ｃからの循環硝化水６と共に下向流で固定床Ａ内を
流下し、その過程で高速に脱窒素される。
素菌を固定化した立体網目状粒状ろ材が充填された浸漬
生物ろ床である固定床Ａの上部に流入し、後述される固
定床Ｃからの循環硝化水６と共に下向流で固定床Ａ内を
流下し、その過程で高速に脱窒素される。
【００２４】固定床Ａからの流出水は、ＳＳが除去さ
れ、ＢＯＤ、ＮＯX −Ｎが減少し、ＮＨ3 −Ｎを高濃度
に含む水質になっているので、残留ＢＯＤを好気的に除
去するため、ＢＯＤ資化菌を立体網目状粒状ろ材の表面
および内部に固定化した固定床Ｂに供給し、酸素含有ガ
スによりエアレーションしながら被処理水を接触させる
と、残留ＢＯＤが高度に除去され、固定床Ｂからの流出
水８はＢＯＤが１０ｍｇ／リットル以下となる。
れ、ＢＯＤ、ＮＯX −Ｎが減少し、ＮＨ3 −Ｎを高濃度
に含む水質になっているので、残留ＢＯＤを好気的に除
去するため、ＢＯＤ資化菌を立体網目状粒状ろ材の表面
および内部に固定化した固定床Ｂに供給し、酸素含有ガ
スによりエアレーションしながら被処理水を接触させる
と、残留ＢＯＤが高度に除去され、固定床Ｂからの流出
水８はＢＯＤが１０ｍｇ／リットル以下となる。
【００２５】つぎに流出水８を、硝化菌を高濃度に固定
化した立体網目状粒状ろ材が充填された固定床Ｃに供給
し、流過させると、著しい高速度（硝化速度１００ｍｇ
／リットル・時間）でＮＨ3 −ＮがＮＯX −Ｎに硝化さ
れる。（固定床Ｂで一部硝化が進むこともある）
化した立体網目状粒状ろ材が充填された固定床Ｃに供給
し、流過させると、著しい高速度（硝化速度１００ｍｇ
／リットル・時間）でＮＨ3 −ＮがＮＯX −Ｎに硝化さ
れる。（固定床Ｂで一部硝化が進むこともある）
【００２６】しかして、硝化菌が固定化された固定床Ｃ
からの流出水９の一部を前記循環硝化水６として固定床
Ａに還流し、残部の流出水にＦｅＣｌ3 などの無機凝縮
剤１１またはこれらと粉末活性炭１２を添加しＵＦまた
はＭＦ膜により膜分離すると、ＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤ、
色度、リン、全窒素のすべてが高度に除去された処理水
１４が得られる。膜分離工程１３から分離された凝集分
離汚泥１５が排出され、有機性汚水１と共に固液分離さ
れる。
からの流出水９の一部を前記循環硝化水６として固定床
Ａに還流し、残部の流出水にＦｅＣｌ3 などの無機凝縮
剤１１またはこれらと粉末活性炭１２を添加しＵＦまた
はＭＦ膜により膜分離すると、ＳＳ、ＢＯＤ、ＣＯＤ、
色度、リン、全窒素のすべてが高度に除去された処理水
１４が得られる。膜分離工程１３から分離された凝集分
離汚泥１５が排出され、有機性汚水１と共に固液分離さ
れる。
【００２７】なおＣＯＤおよび色の除去が要求されない
場合は、無機凝縮剤１１と粉末活性炭１２の添加と膜分
離工程１３を省略し、固定床Ｃからの処理水９を放流水
とすることができる。このようなケースとしては、し尿
のＢＯＤ、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）を除去し、下水道管
に放流する場合がこれにあたる。また、膜分離工程１３
としては、チューブラ型、中空糸型のどちらの膜モジュ
ールを適用してもよい。
場合は、無機凝縮剤１１と粉末活性炭１２の添加と膜分
離工程１３を省略し、固定床Ｃからの処理水９を放流水
とすることができる。このようなケースとしては、し尿
のＢＯＤ、ＳＳ、Ｔ−Ｎ（全窒素）を除去し、下水道管
に放流する場合がこれにあたる。また、膜分離工程１３
としては、チューブラ型、中空糸型のどちらの膜モジュ
ールを適用してもよい。
【００２８】本発明において、特に注目されることは、
生物処理槽Ｚ（固定床Ａ、Ｂ、Ｃの全体を含む槽）の水
面にほとんど発泡が認められないことであり、その原因
を検討した結果、硝化菌、脱窒素菌、ＢＯＤ資化菌が立
体網目状粒状ろ材に固定されており、水中に浮遊した状
態の微生物が従来の活性汚泥法の場合に比べ１／１００
程度になるので、泡沫安定化作用が小さく、泡が消え易
いからであることが判った。また、本発明の硝化反応の
タイプは通常ＮＯ2 −Ｎ型になり、その結果エアレーシ
ョン動力を少なくできるので好ましい。
生物処理槽Ｚ（固定床Ａ、Ｂ、Ｃの全体を含む槽）の水
面にほとんど発泡が認められないことであり、その原因
を検討した結果、硝化菌、脱窒素菌、ＢＯＤ資化菌が立
体網目状粒状ろ材に固定されており、水中に浮遊した状
態の微生物が従来の活性汚泥法の場合に比べ１／１００
程度になるので、泡沫安定化作用が小さく、泡が消え易
いからであることが判った。また、本発明の硝化反応の
タイプは通常ＮＯ2 −Ｎ型になり、その結果エアレーシ
ョン動力を少なくできるので好ましい。
【００２９】
【実施例】図１に示した本発明のフローに従ってし尿１
キロリットル／日スケールの処理を行った。以下にこの
処理の態様により本発明の処理の実施態様を説明するが
この説明が本発明を制限するものではない。
キロリットル／日スケールの処理を行った。以下にこの
処理の態様により本発明の処理の実施態様を説明するが
この説明が本発明を制限するものではない。
【００３０】（実施例１） 装置の構成 固液分離部２に使用する凝集分離用スクリーンは、目開
き１ｍｍ目の傾斜ウエッジワイヤスクリーンである。 固定床Ｃから固定床Ａに還流する循環硝化水６の循環比： １５倍 固定床に充填するろ材： １０×２５×２５ｍｍ角状ポリウレタンフォーム 膜分離装置： 孔径０．１μｍのＭＦ中空糸膜モジュール 装置の運転条件 原水滞留日数 脱窒素部（固定床Ａ）に滞留する日数 ０．７日 残留ＢＯＤ除去部（固定床Ｂ）に滞留する日数 ０．３日 硝化部（固定床Ｃ）に滞留する日数 １．０日 −−−−−−−−−−−−−−−− 合計滞留日数 ２．０日 高度処理用無機凝集剤注入量 ＦｅＣｌ3 ２５００ｍｇ／リットル ＮａＯＨ （ｐＨ４に調整するに要する添加量） 粉末活性炭注入量 ５００ｍｇ／リットル 以上の装置構成と運転条件により、６ヶ月の連続運転を
行った結果、表１のような水質の高度処理水を得た。
き１ｍｍ目の傾斜ウエッジワイヤスクリーンである。 固定床Ｃから固定床Ａに還流する循環硝化水６の循環比： １５倍 固定床に充填するろ材： １０×２５×２５ｍｍ角状ポリウレタンフォーム 膜分離装置： 孔径０．１μｍのＭＦ中空糸膜モジュール 装置の運転条件 原水滞留日数 脱窒素部（固定床Ａ）に滞留する日数 ０．７日 残留ＢＯＤ除去部（固定床Ｂ）に滞留する日数 ０．３日 硝化部（固定床Ｃ）に滞留する日数 １．０日 −−−−−−−−−−−−−−−− 合計滞留日数 ２．０日 高度処理用無機凝集剤注入量 ＦｅＣｌ3 ２５００ｍｇ／リットル ＮａＯＨ （ｐＨ４に調整するに要する添加量） 粉末活性炭注入量 ５００ｍｇ／リットル 以上の装置構成と運転条件により、６ヶ月の連続運転を
行った結果、表１のような水質の高度処理水を得た。
【００３１】
【表１】
【００３２】なお、固定床Ａ、Ｂ、およびＣの洗浄は散
気管１６、１７および１８の空気量を増加させ、激しく
空気洗浄を行うことで容易に行え、洗浄によって排出さ
れたＳＳは膜分離工程１３で分離した。上記、表１に示
したような高濃度の汚濁成分を含んだし尿を僅か滞留日
数２日間で高度に浄化された処理水にできることが確認
された。
気管１６、１７および１８の空気量を増加させ、激しく
空気洗浄を行うことで容易に行え、洗浄によって排出さ
れたＳＳは膜分離工程１３で分離した。上記、表１に示
したような高濃度の汚濁成分を含んだし尿を僅か滞留日
数２日間で高度に浄化された処理水にできることが確認
された。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、次のような極めて優れ
た効果が得られ、従来技術の最新の方式として知られて
いるＵＦ膜分離活性汚泥処理のもつ諸欠点を完全に克服
できる。 １） 処理装置の所要面積が従来方式の凡そ１／５〜１
／６になり、大幅な建設比削減と省スペースが可能にな
る。 ２） 生物処理（硝化部とＢＯＤ除去部）のエアレーシ
ョンに必要な動力が従来の１／３に削減できる。従来方
式では、し尿１キロリットルあたり約９００Ｎｍ3 の空
気を曝気する必要があるが、本発明の方式ではし尿１キ
ロリットルあたり約３００Ｎｍ3 の空気を供給すればよ
い。この理由は空気泡がポリウレタンフォームろ材を充
填したろ床のろ材の間を通過してゆく時間が長く、酸素
吸収率が向上するからであると思われる。 ３） 生物処理槽における、被処理水の発泡がほとんど
ないという驚くべき効果が得られる（従来方式の最大の
問題点の一つが生物処理槽における被処理水の示す激し
い発泡である。）。 ４） 膜処理工程が１段でよい（高度処理部で膜を設置
するだけでよい）ので、膜処理の設備コストおよびラン
ニングコストが１／２に減少する。 ５） 粒状活性炭吸着塔が不要である。
た効果が得られ、従来技術の最新の方式として知られて
いるＵＦ膜分離活性汚泥処理のもつ諸欠点を完全に克服
できる。 １） 処理装置の所要面積が従来方式の凡そ１／５〜１
／６になり、大幅な建設比削減と省スペースが可能にな
る。 ２） 生物処理（硝化部とＢＯＤ除去部）のエアレーシ
ョンに必要な動力が従来の１／３に削減できる。従来方
式では、し尿１キロリットルあたり約９００Ｎｍ3 の空
気を曝気する必要があるが、本発明の方式ではし尿１キ
ロリットルあたり約３００Ｎｍ3 の空気を供給すればよ
い。この理由は空気泡がポリウレタンフォームろ材を充
填したろ床のろ材の間を通過してゆく時間が長く、酸素
吸収率が向上するからであると思われる。 ３） 生物処理槽における、被処理水の発泡がほとんど
ないという驚くべき効果が得られる（従来方式の最大の
問題点の一つが生物処理槽における被処理水の示す激し
い発泡である。）。 ４） 膜処理工程が１段でよい（高度処理部で膜を設置
するだけでよい）ので、膜処理の設備コストおよびラン
ニングコストが１／２に減少する。 ５） 粒状活性炭吸着塔が不要である。
【図１】本発明のＢＯＤ資化菌を保持する固定床を含む
構成からなる処理槽による、有機性汚水処理のフロー図
構成からなる処理槽による、有機性汚水処理のフロー図
【図２】本発明の最も単純な固定床構成からなる処理槽
による、有機性汚水処理のフロー図
による、有機性汚水処理のフロー図
【図３】本発明のＢＯＤ資化菌を保持する固定床を含む
構成からなる別の処理槽による、有機性汚水処理のフロ
ー図
構成からなる別の処理槽による、有機性汚水処理のフロ
ー図
【図４】最新の従来方式であるＵＦ膜分離活性汚泥方式
によるし尿系汚水処理のフロー図
によるし尿系汚水処理のフロー図
１ し尿系汚水 ２７ 脱窒素水流出部 ２ 固液分離部 ２８ 循環硝化水流入部 ３ 高分子凝集剤 ２９ 処理水流出管 ４ 流出水（１） ３０ 処理水 ５ 分離汚泥 ３１ グレーチング ６ 循環硝化水 ３２ グレーチング ７ 酸素含有ガス ３３ 空洗散気管 ８ 流出水（２） ３４ 散気管 ９ 流出水（３） ３５ ブロア １１ 無機凝集剤 ３６ ガス供給管 １２ 粉末活性炭 ３７ 空気供給管 １３ 膜分離工程 ３８ ブロア １４ 処理水 ３９ 洗浄水供給管 １５ 凝集分離汚泥 ４０ 洗浄排水管 １６ 散気管 ４１ 弁 １７ 散気管 ４２ し尿汚水 １８ 散気管 ４３ 硝化脱窒素処理
槽 １９ ブロア ４４ 固液分離槽 ２０ 空気供給部 ４５ 固液分離槽 ２１ 流出水 ４６ 活性炭吸着塔 ２２ 処理タンク ４７ 余剰汚泥 ２３ 循環水 ４８ 凝集汚泥 ２４ 循環ポンプ ４９ 返送汚泥 ２５ 処理水流出管 Ａ 固定床 ２６ 分離水供給管 Ｂ 固定床 Ｃ 固定床 Ｄ グレーチング Ｌ 中仕切り Ｍ 中仕切り Ｎ 中仕切り Ｖ 弁 Ｗ 原分離水 Ｘ 処理槽 Ｙ 処理槽 Ｚ 生物処理槽
槽 １９ ブロア ４４ 固液分離槽 ２０ 空気供給部 ４５ 固液分離槽 ２１ 流出水 ４６ 活性炭吸着塔 ２２ 処理タンク ４７ 余剰汚泥 ２３ 循環水 ４８ 凝集汚泥 ２４ 循環ポンプ ４９ 返送汚泥 ２５ 処理水流出管 Ａ 固定床 ２６ 分離水供給管 Ｂ 固定床 Ｃ 固定床 Ｄ グレーチング Ｌ 中仕切り Ｍ 中仕切り Ｎ 中仕切り Ｖ 弁 Ｗ 原分離水 Ｘ 処理槽 Ｙ 処理槽 Ｚ 生物処理槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 3/06 3/10 Ａ 9/00 Ａ 7446−4Ｄ 11/00 Ｂ 7824−4Ｄ 11/02 7824−4Ｄ
Claims (2)
- 【請求項１】 有機性汚水のＳＳを除去した分離水を、
少なくとも脱窒素菌を固定化した立体的網目状粒状物の
固定床と硝化菌を固定化した立体的網目状粒状物の好気
性浸漬固定床にこの順に通水することを特徴とする有機
性汚水の処理方法。 - 【請求項２】 有機性汚水のＳＳを除去した分離水を、
上記請求項１に記載の脱窒素菌固定化した固定床と硝化
菌を固定化した好気性浸漬固定床に導びき、該工程から
の流出水に無機凝集剤または無機凝集剤と粉末活性炭を
添加した後、膜分離することを特徴とする有機性汚水の
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22353392A JP2584392B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | し尿、浄化槽汚泥の無希釈高度処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22353392A JP2584392B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | し尿、浄化槽汚泥の無希釈高度処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0647398A true JPH0647398A (ja) | 1994-02-22 |
| JP2584392B2 JP2584392B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16799649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22353392A Expired - Lifetime JP2584392B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | し尿、浄化槽汚泥の無希釈高度処理方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2584392B2 (ja) |
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| JP2584392B2 (ja) | 1997-02-26 |
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