JPH0734917B2 - 好気性消化濃縮装置 - Google Patents
好気性消化濃縮装置Info
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- JPH0734917B2 JPH0734917B2 JP1351589A JP1351589A JPH0734917B2 JP H0734917 B2 JPH0734917 B2 JP H0734917B2 JP 1351589 A JP1351589 A JP 1351589A JP 1351589 A JP1351589 A JP 1351589A JP H0734917 B2 JPH0734917 B2 JP H0734917B2
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- sludge
- flow path
- reaction tank
- digestion
- reaction
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、下水汚泥の濃縮と好気性消化を単一設備で行
わせるようにした装置に関するものである。
わせるようにした装置に関するものである。
（従来の技術） 水処理過程で発生する汚泥の処理は、一般に、濃縮、消
化、脱水、乾燥等の各工程を経て行われている。このう
ち、濃縮処理には従来重力濃縮法、加圧浮上法、遠心濃
縮法が多く用いられている。また、消化処理には嫌気性
消化法と好気性消化法との二つがある。嫌気性消化処理
ではメタンガスを発生するので、エネルギーを回収し後
処理に利用できるという特徴があり、これまで消化処理
の主力をなしてきた。これに対し好気性消化処理は、嫌
気性消化に比べて維持管理が容易であり、臭気を発生し
ないということから、処理場の敷地面積が小さい小規模
施設にとって有利なものとして採用されている。
化、脱水、乾燥等の各工程を経て行われている。このう
ち、濃縮処理には従来重力濃縮法、加圧浮上法、遠心濃
縮法が多く用いられている。また、消化処理には嫌気性
消化法と好気性消化法との二つがある。嫌気性消化処理
ではメタンガスを発生するので、エネルギーを回収し後
処理に利用できるという特徴があり、これまで消化処理
の主力をなしてきた。これに対し好気性消化処理は、嫌
気性消化に比べて維持管理が容易であり、臭気を発生し
ないということから、処理場の敷地面積が小さい小規模
施設にとって有利なものとして採用されている。
（発明が解決しようとする課題） ところで、濃縮と消化は汚泥処理の前半の工程として重
要なものとなっているが、採用されている濃縮処理のう
ち重力濃縮は最も簡単であるが濃縮性が悪く大型のもの
となるため、加圧浮上や遠心濃縮の採用が増えている
が、それらはコストが高くなるという難点がある。いず
れにしても上記従来の濃縮法では、固形物回収率は70〜
90％程度である。
要なものとなっているが、採用されている濃縮処理のう
ち重力濃縮は最も簡単であるが濃縮性が悪く大型のもの
となるため、加圧浮上や遠心濃縮の採用が増えている
が、それらはコストが高くなるという難点がある。いず
れにしても上記従来の濃縮法では、固形物回収率は70〜
90％程度である。
また、消化処理のうち好気性消化についてみると、この
方法では空気（酸素）の吹込みが不可欠であるため、嫌
気性消化に比べて動力費が高くつくという欠点がある。
方法では空気（酸素）の吹込みが不可欠であるため、嫌
気性消化に比べて動力費が高くつくという欠点がある。
また、従来の好気性消化は水深４〜5mの反応槽で処理し
ており、酸素の溶解効率が低く送風量が多くなる欠点を
有している。
ており、酸素の溶解効率が低く送風量が多くなる欠点を
有している。
さらに好気性消化に当ってその反応温度は30〜50℃の中
温域が有利であることが知られているが、従来は反応温
度は外気温に影響されることが多く、温度を上昇させる
には加温設備を別途設けるか純酸素を吹込んで放熱量を
抑える等の工夫が必要である。
温域が有利であることが知られているが、従来は反応温
度は外気温に影響されることが多く、温度を上昇させる
には加温設備を別途設けるか純酸素を吹込んで放熱量を
抑える等の工夫が必要である。
本発明は、上記のような実状にかんがみなされたもの
で、濃縮の固液分離での固形物回収率を上げると共に、
分解速度の速い好気性処理を与えるようにし、しかも、
従来格別の設備で行なっていた濃縮と好気性処理を単一
の設備で行えるようにして、小規模の施設で能率よく汚
泥処理することができ、運転管理及び運転経費が少なく
てすむ、汚泥の濃縮と消化とを同時に行う新規な装置を
提供しようとするものである。
で、濃縮の固液分離での固形物回収率を上げると共に、
分解速度の速い好気性処理を与えるようにし、しかも、
従来格別の設備で行なっていた濃縮と好気性処理を単一
の設備で行えるようにして、小規模の施設で能率よく汚
泥処理することができ、運転管理及び運転経費が少なく
てすむ、汚泥の濃縮と消化とを同時に行う新規な装置を
提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するための本発明の構成について実施
例に対応する図面を参照して説明すると、本発明は、上
下に長い下降流路４とこれに続く上昇流路５を設けると
共に上昇流路５中に空気を送入する給気装置７を設け
て、汚泥の好気性消化を行う反応槽１を形成し、この反
応槽１の上部の上昇流路５中に、限外ろ過膜10を設置す
ると共に、限外ろ過膜10より流出する分離液及び反応槽
より排出される消化汚泥によって、反応槽１に供給され
る原汚泥を加温するための熱交換器18,19を設けたこと
を特徴とするものである。
例に対応する図面を参照して説明すると、本発明は、上
下に長い下降流路４とこれに続く上昇流路５を設けると
共に上昇流路５中に空気を送入する給気装置７を設け
て、汚泥の好気性消化を行う反応槽１を形成し、この反
応槽１の上部の上昇流路５中に、限外ろ過膜10を設置す
ると共に、限外ろ過膜10より流出する分離液及び反応槽
より排出される消化汚泥によって、反応槽１に供給され
る原汚泥を加温するための熱交換器18,19を設けたこと
を特徴とするものである。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
図において１は汚泥の消化処理を行う深層曝気槽型の反
応槽で、上下に長く形成した大径の外筒２内に、上下に
長く形成した小径の内筒３がその下端を外筒２の底板よ
り間隔をおいて配置され、内筒３には原汚泥の下降流路
４が、また、内筒２と外筒１との間には上昇流路５が形
成されている。そして、上昇流路の中間部には送気ポン
プ（コンプレッサー）６に連通した給気装置7,7が設け
られており、給気装置７より空気を吹込むことによっ
て、エアリフトにより槽内の汚泥は下降流路４と上昇流
路とを循環すると共に好気性消化処理を受けることにな
る。また、上昇流路５の上部には、槽１に隣接して設け
た消化汚泥貯槽９に開口する消化汚泥排出管８が接続さ
れ、さらにその上部の上昇流路５内には、セラミック性
の限外ろ過膜のモジュール10,10が設置されている。こ
の限外ろ過膜のモジュール10は、従来知られているよう
に、セラミック性の管型ろ過膜を集合させたもので、各
モジュール10よりの分離液は分離液排出管路11に設けた
吸引ポンプ12によって管路11に集められ、分離液貯槽13
に流入されるようになっている。そして、この限外ろ過
膜モジュール10は、給気装置７から吹込まれる空気によ
り、その膜面は常時洗浄されており、高いフラックスを
維持できるようになっている。
応槽で、上下に長く形成した大径の外筒２内に、上下に
長く形成した小径の内筒３がその下端を外筒２の底板よ
り間隔をおいて配置され、内筒３には原汚泥の下降流路
４が、また、内筒２と外筒１との間には上昇流路５が形
成されている。そして、上昇流路の中間部には送気ポン
プ（コンプレッサー）６に連通した給気装置7,7が設け
られており、給気装置７より空気を吹込むことによっ
て、エアリフトにより槽内の汚泥は下降流路４と上昇流
路とを循環すると共に好気性消化処理を受けることにな
る。また、上昇流路５の上部には、槽１に隣接して設け
た消化汚泥貯槽９に開口する消化汚泥排出管８が接続さ
れ、さらにその上部の上昇流路５内には、セラミック性
の限外ろ過膜のモジュール10,10が設置されている。こ
の限外ろ過膜のモジュール10は、従来知られているよう
に、セラミック性の管型ろ過膜を集合させたもので、各
モジュール10よりの分離液は分離液排出管路11に設けた
吸引ポンプ12によって管路11に集められ、分離液貯槽13
に流入されるようになっている。そして、この限外ろ過
膜モジュール10は、給気装置７から吹込まれる空気によ
り、その膜面は常時洗浄されており、高いフラックスを
維持できるようになっている。
消化汚泥貯槽９に貯留された消化汚泥は、送泥ポンプ14
により汚泥移送管15を通って後続の汚泥処理設備（図示
を略す）に移送され、また、脱離液貯槽に入った分離液
は、送水ポンプ16により送水管17を通って水処理設備
（図示を略す）に送られるが、それらの消化汚泥及び分
離液は、汚泥の分解発酵熱により約35℃の温度を有して
いるので、それぞれ熱交換器18,19を経て放熱するよう
にしてある。そして、水処理設備より原汚泥貯槽20に入
った原汚泥は、上記の熱交換器19,18に接続した管路21
にポンプ22により送られて予備加温が施された後、反応
槽１の上部に供給されるようになっているのである。
により汚泥移送管15を通って後続の汚泥処理設備（図示
を略す）に移送され、また、脱離液貯槽に入った分離液
は、送水ポンプ16により送水管17を通って水処理設備
（図示を略す）に送られるが、それらの消化汚泥及び分
離液は、汚泥の分解発酵熱により約35℃の温度を有して
いるので、それぞれ熱交換器18,19を経て放熱するよう
にしてある。そして、水処理設備より原汚泥貯槽20に入
った原汚泥は、上記の熱交換器19,18に接続した管路21
にポンプ22により送られて予備加温が施された後、反応
槽１の上部に供給されるようになっているのである。
上記のように、原汚泥貯槽１より送られる原汚泥は、熱
交換器19,18により予備加温されることにより、常温で
ある15〜20℃から、反応（分解）速度の大きい30〜50℃
の中温域内の温度に加温されて反応槽１に供給される。
反応槽１に入った原汚泥は、給気装置7,7から送入され
る空気のエアリフト作用で、下降流路４から上昇流路５
へと矢印のように流動して反応槽１内を循環することに
なりその間汚泥は空気（酸素）の供給を受けて消化さ
れ、固形物の20〜30％が分解し、減量化＜安定化してい
くことになる。そして、反応槽１内の循環汚泥は限外ろ
過膜のモヂュール10,10を通ってろ過され、ろ過された
分離液は吸引ポンプ12の作用で管路11より分離液貯槽13
に流入することになり、処理（消化）された汚泥は排出
管８より外部の消化汚泥貯槽９に排出されることにな
る。そして、反応槽１より排出される分離液及び消化汚
泥は、汚泥自身の分解熱によって約35℃の温度となって
いるので、その廃熱を熱交換器18,19によって反応槽１
への供給原汚泥の加温に有効に利用することになる。
交換器19,18により予備加温されることにより、常温で
ある15〜20℃から、反応（分解）速度の大きい30〜50℃
の中温域内の温度に加温されて反応槽１に供給される。
反応槽１に入った原汚泥は、給気装置7,7から送入され
る空気のエアリフト作用で、下降流路４から上昇流路５
へと矢印のように流動して反応槽１内を循環することに
なりその間汚泥は空気（酸素）の供給を受けて消化さ
れ、固形物の20〜30％が分解し、減量化＜安定化してい
くことになる。そして、反応槽１内の循環汚泥は限外ろ
過膜のモヂュール10,10を通ってろ過され、ろ過された
分離液は吸引ポンプ12の作用で管路11より分離液貯槽13
に流入することになり、処理（消化）された汚泥は排出
管８より外部の消化汚泥貯槽９に排出されることにな
る。そして、反応槽１より排出される分離液及び消化汚
泥は、汚泥自身の分解熱によって約35℃の温度となって
いるので、その廃熱を熱交換器18,19によって反応槽１
への供給原汚泥の加温に有効に利用することになる。
次に、上記実施例による装置の設計、試算例について説
明すると次のとおりである。
明すると次のとおりである。
（１）条件 汚水量 50,000m3/日の下水処理場 汚泥発生量 6750kg−ds/日 濃度 1.5％ 汚泥量 450m3/日 （２）反応槽（消化槽） 形状 外筒3500φ×50,000H 内筒1200φ 容量 有効 450m3×２基、滞溜日数２日 （３）限外ろ過膜 形式 チューブ式無機膜 膜面積 170m2/基×２基 （４）送風機 コンプレッサー 6.5m3/分×37kw×２台 （５）分離液吸引ポンプ 0.4m3/分×2.2kw×２台 （６）熱交換器 35m2×２台、30m2×２台 （７）性能 投入汚泥 450m3/日、VS75％、濃度 1.5％ 消化反応 VS分解率25％ 反応温度35℃ 濃縮汚泥 183m3/日、濃度3.0％、VS69％ 分離液 267m3/日 SS 0mg/（固形回収率100％） （発明の効果） 以上説明したように、本発明の装置は、上下に長い下降
流路とこれに続く上昇流路を設けると共に上昇流路中に
空気を送入する給気装置を設けて、汚泥の好気性消化を
行う反応槽を形成し、この反応槽の上部の上昇流路中
に、限外ろ過膜を設置すると共に、限外ろ過膜より流出
する分離液及び反応槽より排出される消化汚泥によっ
て、反応槽に供給される原汚泥を加温するための熱交換
器を設けた構成としたので、次のような優れた効果を奏
するものである。
流路とこれに続く上昇流路を設けると共に上昇流路中に
空気を送入する給気装置を設けて、汚泥の好気性消化を
行う反応槽を形成し、この反応槽の上部の上昇流路中
に、限外ろ過膜を設置すると共に、限外ろ過膜より流出
する分離液及び反応槽より排出される消化汚泥によっ
て、反応槽に供給される原汚泥を加温するための熱交換
器を設けた構成としたので、次のような優れた効果を奏
するものである。
（１）好気性消化槽（反応槽）を深槽曝気型としてエア
リフトにより汚泥を循環させるようにしたので、酸素の
溶解効率が良好となり省エネ化が図れる。また、不必要
な空気の投入が防がれ反応槽内の温度低下を防ぐことが
できるため、反応槽内の好気性消化に有利な中温域に維
持できる。また、酸素の供給と同時にろ過膜の洗浄がで
き、さらに、生物反応、循環攪拌、濃縮の３作用が単一
の設備と動力源で行ない得られ、施設の場所と経費とが
大巾に低減できる。
リフトにより汚泥を循環させるようにしたので、酸素の
溶解効率が良好となり省エネ化が図れる。また、不必要
な空気の投入が防がれ反応槽内の温度低下を防ぐことが
できるため、反応槽内の好気性消化に有利な中温域に維
持できる。また、酸素の供給と同時にろ過膜の洗浄がで
き、さらに、生物反応、循環攪拌、濃縮の３作用が単一
の設備と動力源で行ない得られ、施設の場所と経費とが
大巾に低減できる。
（２）反応槽の上部に限界ろ過膜のモジュールを設置し
たので、限外ろ過膜により分離液のSSは０となり、水処
理への返流水負荷は大巾に軽減できる。また、系外に返
流水として汚泥を出さないため、処理に有用な微生物
を、反応槽内に高濃度に保持でき、また汚泥の滞留時間
も長く保てるので、好気性消化反応を効率よく進められ
る。
たので、限外ろ過膜により分離液のSSは０となり、水処
理への返流水負荷は大巾に軽減できる。また、系外に返
流水として汚泥を出さないため、処理に有用な微生物
を、反応槽内に高濃度に保持でき、また汚泥の滞留時間
も長く保てるので、好気性消化反応を効率よく進められ
る。
（３）原汚泥は深層曝気の反応槽内を循環するので消化
処理が効率よくでき、固形物の20〜30％が分解されて減
量化、安定化するので、脱水以降の処理が容易になる。
処理が効率よくでき、固形物の20〜30％が分解されて減
量化、安定化するので、脱水以降の処理が容易になる。
（４）原汚泥は、消化汚泥及び分離液と熱交換器を通し
て予備加温されて反応槽に入るので、反応（分解）速度
が大になると共に、系外に排出される消化汚泥及び分離
液の廃熱を回収して有効利用が図れることになる。
て予備加温されて反応槽に入るので、反応（分解）速度
が大になると共に、系外に排出される消化汚泥及び分離
液の廃熱を回収して有効利用が図れることになる。
図面は本発明の一実施例を示す形態の説明図である。 １……反応槽、２……外筒、３……内筒 ４……下降流路、５……上昇流路 ７……給気送置、８……消化汚泥排出管 ９……消化汚泥貯槽 10……限外ろ過膜のモジュール 11……分離液排出管、13……分離液貯槽 18,19……熱交換器 20……原汚泥貯槽、21……管路
Claims (1)
- 【請求項１】上下に長い下降流路とこれに続く上昇流路
を設けると共に上昇流路中に空気を送入する給気装置を
設けて、汚泥の好気性消化を行う反応槽を形成し、この
反応槽の上部の上昇流路中に、限外ろ過膜を設置すると
共に、限外ろ過膜より流出する分離駅及び反応槽より排
出される消化汚泥によって、反応槽に供給される原汚泥
を加温するための熱交換器を設けたことを特徴とする、
好気性消化濃縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1351589A JPH0734917B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 好気性消化濃縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1351589A JPH0734917B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 好気性消化濃縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02194899A JPH02194899A (ja) | 1990-08-01 |
| JPH0734917B2 true JPH0734917B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=11835288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1351589A Expired - Lifetime JPH0734917B2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 好気性消化濃縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734917B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0818032B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1996-02-28 | 株式会社荏原製作所 | 固液分離一体型の生物処理方法及び生物処理装置 |
| JPH04300693A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-23 | Kubota Corp | 水処理装置 |
| ES2795807T3 (es) | 2013-02-22 | 2020-11-24 | Bl Technologies Inc | Reactor de tanque abierto con conjunto de membrana para soportar una biopelícula |
| CN107018659A (zh) | 2014-03-20 | 2017-08-04 | 通用电气公司 | 具有初级处理和mbr或mabr‑ifas反应器的废水处理 |
-
1989
- 1989-01-23 JP JP1351589A patent/JPH0734917B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02194899A (ja) | 1990-08-01 |
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