JPH08238499A - 余剰汚泥の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 リン含有廃水の処理において発生した余剰汚
泥を処理するに際し、嫌気好気槽２から発生した余剰汚
泥４に最初沈殿池１から発生した生汚泥６を混合し、こ
の混合余剰汚泥７を嫌気的条件下に適当時間保持して混
合余剰汚泥７中のリンを液相に溶出させ、次いで、この
混合余剰汚泥７を固液分離してリン含有分離液１１を除
去する。 【効果】 リンが汚泥返流水とともに水処理系に循環さ
れたり、リン含有汚泥が汚泥の最終処理工程に送られ
て、リンを原因とする汚泥の焼却・溶融装置の腐食や焼
却灰・溶融スラグの資源利用価値の低下を招くことを防
止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水など、リンを含有
する廃水の処理において発生した余剰汚泥の処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水など、リンを含有する廃水の
処理方法の１つとして、嫌気好気法が用いられている。
この方法は、活性汚泥を構成する微生物が、嫌気条件下
では体内に取り込んだリンを放出し、好気条件下ではリ
ンを体内に過剰に取り込むことを利用して、嫌気槽と好
気槽にこの順に廃水を導入することにより廃水中のリン
濃度を低減するものである。活性汚泥に取り込まれたリ
ンは、余剰汚泥の抜き取り時にその中に含まれて嫌気好
気槽から取り出され、水処理系から排除される。

【０００３】余剰汚泥は、汚泥処理工程に送られて、濃
縮、嫌気性消化、脱水などの各工程により処理される
が、下水などの廃水は嫌気好気槽の前に最初沈殿池を経
ており、最初沈殿池において発生する生汚泥も余剰汚泥
と同様にあるいは一緒に処理される。たとえば、汚泥の
濃縮工程においては、生汚泥と余剰汚泥とを混合して重
力濃縮あるいは機械濃縮する混合濃縮法と、生汚泥と余
剰汚泥とを別個に濃縮する分離濃縮法とがある。最近で
は、濃縮性のよい生汚泥を重力濃縮する一方、濃縮性の
悪い余剰汚泥を遠心濃縮機などで機械濃縮する分離濃縮
法が一般化しつつあり、分離濃縮された汚泥を、次工程
で混合して一緒に消化および脱水している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような、過剰にリンを摂取した余剰汚泥は、濃縮工程
あるいは消化工程において嫌気的な雰囲気にさらされる
と、リンを再放出することが知られている。そのため、
汚泥返流水中に高濃度のリンが含まれることになり、リ
ンは水処理系に循環してしまう。

【０００５】一方、汚泥処理の最終工程では、汚泥の減
容化あるいは資源化を目的として、汚泥焼却や溶融処理
が多く採用されるようになったが、その際に、汚泥中に
含まれるリンが高温によりいったん揮発して、排ガスと
ともに煙道やボイラー内に流入し、ダストとともに内壁
に付着して、内壁上でリン酸を生成して金属腐食を起こ
すことがある。また、この工程で生成した焼却灰や溶融
スラグを資源として利用する場合、これらに含まれるリ
ンが、その強度を低下させて利用価値を低くする原因と
なっている。

【０００６】本発明は上記問題を解決するもので、水処
理系から汚泥処理系へ持ち込まれるリンを汚泥の最終処
理工程以前に汚泥から分離回収できるようにすることを
目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】ところで、前述のよう
に、過剰にリンを摂取した余剰汚泥は嫌気的な雰囲気の
中でリンを放出することが知られているが、近年、アッ
プルマン等により、余剰汚泥に酢酸を添加することによ
ってリンの放出が高まることが報告されている（J.J.M.
Appelman et al., Phosphorus release experiments an
d magnetic phosphorus removal from the sidestream
of a Dutch sewage treatment plant. European Water
Pollusion Control, Volume 4, number 4, 1994）。

【０００８】本発明者らは、これらの知見をもとに種々
の実験を行った結果、酢酸に代えて他の易分解性の有機
物質を添加することによっても、余剰汚泥からリンを効
率よく放出させ得ることを見い出し、本発明を完成し
た。

【０００９】すなわち、本発明は、リンを含有する廃水
を最初沈殿池および嫌気好気槽に順次導入する廃水処理
において発生した余剰汚泥の処理方法であって、嫌気好
気槽から発生した余剰汚泥に易分解性の有機物質を混合
し、この汚泥を嫌気的条件下に適当時間保持して余剰汚
泥中に取り込まれたリンを液相に溶出させ、次いで、こ
の汚泥を固液分離してリンを含有する分離液を除去する
ことを特徴とする余剰汚泥の処理方法を提供する。

【００１０】また本発明は、易分解性の有機物質とし
て、最初沈殿池から発生した生汚泥を使用することを特
徴とする余剰汚泥の処理方法を提供する。さらに本発明
は、易分解性の有機物質として、最初沈殿池から発生し
た生汚泥の酸発酵過程において生成される有機酸等の有
機物質を使用することを特徴とする余剰汚泥の処理方法
を提供する。

【００１１】

【作用】易分解性の有機物質の添加によって余剰汚泥中
のリンを液相に溶出させることができるので、この汚泥
を固液分離してリンを含む分離液を除去することにより
汚泥からリンを分離できる。すなわち、汚泥の最終処理
工程より前の段階で汚泥からリンを分離できる。

【００１２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。 （実施例１）図１のフローチャートに示したように、下
水など、リンを含有する廃水を最初沈殿池１、活性汚泥
を投入した嫌気好気槽２、最終沈殿池３に順次導入して
処理する。最終沈殿池３内の上澄水を処理水として放流
し、最終沈殿池３内で沈降したリンを含有する余剰汚泥
４を以下のように処理する。

【００１３】混合槽５の内部に余剰汚泥４を投入し、最
初沈殿池１で発生した生汚泥６の一部を添加して、これ
らを攪拌混合する。槽５内の混合余剰汚泥７を反応槽８
に移送し、槽８内で嫌気的条件下に適当時間保持して、
混合余剰汚泥７を嫌気性消化するとともに、混合余剰汚
泥７中のリンを液相に溶出させる。槽８内の混合余剰汚
泥７を遠心濃縮機などの機械濃縮装置９に移送し、この
濃縮装置９により機械的に固液分離して、濃縮余剰汚泥
１０とリン含有分離液１１をそれぞれ回収する。

【００１４】濃縮余剰汚泥１０を次工程１２に送り、こ
こで、残りの生汚泥６を重力濃縮装置１３において重力
濃縮した濃縮生汚泥１４と混合した後、消化、脱水、焼
却や溶融などの最終処理工程に送る。リン含有分離液１
１をリン回収装置１５に移送し、分離液１１中に含まれ
るリンを凝集沈殿法、ＭＡＰ法などにより回収する。

【００１５】このようにして、水処理系から汚泥処理系
へ持ち込まれるリンを、汚泥の濃縮方法として主流とな
りつつある分離濃縮法の利点を生かしながら、汚泥の最
終工程以前に汚泥から分離回収することができ、これに
より、リンを原因とする汚泥焼却や汚泥溶融の際の不都
合を解消できる。

【００１６】図２は、余剰汚泥に初沈生汚泥（最初沈殿
池から発生した生汚泥）を種々の割合で混合したときの
リンの溶出を示したグラフである。このグラフにおいて
は、余剰汚泥：初沈生汚泥＝１：０．０２以上（固形物
比）でリンの溶出が認められる。したがって、これ以上
の割合で余剰汚泥と初沈生汚泥を混合すればリンを分離
回収できるが、初沈生汚泥の混合割合が大きくなると、
分離濃縮法のメリットがなくなるだけでなく、分離液中
のリン濃度が低くなってリン回収装置におけるリンの回
収効率が悪くなるので、余剰汚泥：初沈生汚泥＝１：
０．０２〜１：０．２程度となるように混合するのが好
ましい。 （実施例２）下水など、リンを含有する廃水を実施例１
と同様に処理する。この廃水処理において最初沈殿池か
ら発生した生汚泥を処理しながら、嫌気好気槽から発生
した余剰汚泥を処理する。以下、図３のフローチャート
にもとづき説明する。

【００１７】生汚泥６を重力濃縮装置１６に移送して重
力濃縮し、この濃縮生汚泥１７を、酸発酵槽１８および
メタン発酵槽１９に順次導入する２相消化法によって処
理する。これにより、高分子有機質を主体とする濃縮生
汚泥１７は酸発酵槽１８において有機酸、アルコール、
有機塩等の低分子の有機物質などに分解され、これらの
有機物質がメタン発酵槽１９において二酸化炭素、メタ
ン、アンモニアに分解される。

【００１８】余剰汚泥４を混合・反応槽２０に投入し、
酸発酵槽１８において生成した有機酸等の低分子の有機
物質（以下、単に有機酸２１という）の一部を添加し
て、余剰汚泥４と有機酸２１を嫌気条件下に適当時間反
応させ、これにより、余剰汚泥４中に取り込まれたリン
を液相に溶出させる。槽２０内の混合余剰汚泥２２を機
械濃縮装置２３に移送し、この濃縮装置２３により機械
的に固液分離して、濃縮余剰汚泥２４とリン含有離液２
５をそれぞれ回収する。

【００１９】濃縮余剰汚泥２４を、上記した酸発酵槽１
８に移送して濃縮生汚泥１７とともに酸発酵させ、次い
でメタン発酵槽１９に移送してメタン発酵させた後、次
工程２６に送る。リン含有分離液２５を実施例１と同様
に処理してリンを回収する。

【００２０】この方法によっても、分離濃縮法の利点を
生かしながら、水処理系から汚泥処理系へ持ち込まれる
リンを、汚泥返流水とともに再び水処理系に循環させる
ことなく、汚泥の最終工程以前に汚泥から分離回収する
ことができ、これにより、リンを原因とする汚泥焼却や
汚泥溶融の際の不都合を解消できる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、余剰汚泥
に易分解性の有機物質を混合し、この汚泥を嫌気的条件
下に適当時間保持した後に固液分離することにより、余
剰汚泥に取り込まれたリンを分離液側に回収し、リンが
除去された濃縮汚泥を得ることができる。これにより、
リンが汚泥返流水とともに水処理系に循環されたり、あ
るいは、汚泥の最終処理工程にリン含有汚泥が送られ
て、汚泥焼却や溶融のための装置を腐食させたり、焼却
灰や溶融スラグの資源としての利用価値を低下させるこ
とを防止できる。

【００２２】また、汚泥処理の一工程で発生した生汚泥
を易分解性の有機物質として有効利用するので、コスト
ダウンを図ることができる。汚泥処理の一工程である酸
発酵過程において生成された有機酸などの有機物質を易
分解性の有機物質として有効利用することによっても、
コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の余剰汚泥の処理方法を説明
するフローチャートである。

【図２】図１に示した余剰汚泥の処理方法において、余
剰汚泥に初沈生汚泥を種々の割合で混合したときのリン
の溶出を示したグラフである。

【図３】本発明の他の実施例の余剰汚泥の処理方法を説
明するフローチャートである。

【符号の説明】

１ 最初沈殿池 ２ 嫌気好気槽 ４ 余剰汚泥 ６ 生汚泥 ７ 混合余剰汚泥 ９ 機械濃縮装置 11 リン含有分離液 18 酸発酵槽 19 メタン発酵槽 21 有機酸 22 混合余剰汚泥 23 機械濃縮装置 25 リン含有分離液

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リンを含有する廃水を最初沈殿池および
   嫌気好気槽に順次導入する廃水処理において発生した余
   剰汚泥の処理方法であって、嫌気好気槽から発生した余
   剰汚泥に易分解性の有機物質を混合し、この汚泥を嫌気
   的条件下に適当時間保持して余剰汚泥中に取り込まれた
   リンを液相に溶出させ、次いで、この汚泥を固液分離し
   てリンを含有する分離液を除去することを特徴とする余
   剰汚泥の処理方法。
2. 【請求項２】 易分解性の有機物質が、最初沈殿池から
   発生した生汚泥であることを特徴とする請求項１記載の
   余剰汚泥の処理方法。
3. 【請求項３】 易分解性の有機物質が、最初沈殿池から
   発生した生汚泥の酸発酵過程において生成される有機酸
   等の有機物質であることを特徴とする請求項１記載の余
   剰汚泥の処理方法。