JPH0999293A - 有機性汚水の処理方法 - Google Patents

有機性汚水の処理方法

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JPH0999293A
JPH0999293A JP7260254A JP26025495A JPH0999293A JP H0999293 A JPH0999293 A JP H0999293A JP 7260254 A JP7260254 A JP 7260254A JP 26025495 A JP26025495 A JP 26025495A JP H0999293 A JPH0999293 A JP H0999293A
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JP
Japan
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sludge
activated carbon
tank
ozone
biological treatment
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JP7260254A
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English (en)
Inventor
Katsuyuki Kataoka
克之 片岡
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の「活性汚泥法」や「硝化脱窒素処理
法」に新規着想を加え、活性汚泥処理など生物処理した
汚泥をオゾン酸化し可溶化する際、処理水CODの悪化
を引き起こすことなく汚泥を可溶化でき、かつ汚泥の可
溶化効果を向上させること。 【解決手段】 有機性汚水に活性炭微粒子を添加し、懸
濁させた汚水を生物浄化処理した後、前記生物処理工程
を流出したスラリ状汚泥を固液分離し、分離汚泥の大部
分は生物処理工程に返送し、分離汚泥の他の一部は活性
炭が共存した状態で、汚泥にオゾンを添加して酸化処理
し、該オゾン酸化汚泥を前記生物処理工程に返送する。
生物処理工程の具体例として、活性汚泥法および硝化脱
窒素処理法を挙げて解決手段を説明した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水等の有機性汚
水を生物処理する新技術に関するものであり、特に汚水
の生物処理にともなう余剰汚泥発生量を、処理水のCO
Dを悪化させるこなく著しく削減できる新技術に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、活性汚泥法などの生物処理に
ともなって発生する余剰汚泥量の削減法として特公昭5
7−19719号公報、特開平6−206088号公報
が公知である。この技術は、有機性汚水をオゾン酸化し
て可溶化した後、オゾン酸化汚泥を好気性微生物により
生物学的にCO2 、H2 Oに分解する技術である。
【0003】しかし、これらの従来技術を本発明者が追
試したところ、有機性汚泥のオゾン酸化分解にともなっ
て難分解CODが汚泥から多量に発生し、処理水COD
を悪化させるという大きな問題が見出された。しかも、
オゾン酸化汚泥量を増加し汚泥減量率を高めようとする
ほど必然的に処理水CODがますます悪化することが判
明した。さらに、オゾン酸化槽で激しい発泡が起き、汚
泥が泡に付着して槽外に溢れ出すことが認められた。ま
た、汚泥のオゾンによる可溶化効果が小さく、オゾン添
加量が汚泥SSの重量あたり10〜20%と多量になる
欠点もあることが判明した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、処理水CO
Dの悪化を引き起こすことなく、オゾン酸化による汚泥
の減量を行うことができること、およびオゾン酸化によ
る汚泥の可溶化効果を向上させることを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、
(1)生物処理工程において、有機性汚水に活性炭微粒
子を添加し、懸濁させた汚水を浄化処理した後、前記生
物処理工程を流出したスラリ状汚泥を固液分離し、該分
離汚泥の一部は生物処理工程に返送し、分離汚泥の他部
および/または生物処理槽から引き抜いた活性炭が共存
する汚泥にオゾンを添加して酸化処理した後、該オゾン
酸化汚泥を前記生物処理工程に返送することを特徴とす
る有機性汚水の処理方法。 (2)前記生物処理工程が活性汚泥法による処理工程で
あり、前記オゾン酸化後の汚泥を生物処理工程に返送す
ることを特徴とする前記(1)に記載の有機性汚水の処
理方法。 (3)前記生物処理工程が硝化脱窒素処理法による処理
工程であり、前記オゾン酸化後の汚泥を嫌気的脱窒素槽
に返送することを特徴とする前記(1)に記載の有機性
汚水の処理方法。
【0006】
【発明の実施の形態】前記(1)に記載の本発明の有機
性汚水の処理工程のフローを図1に示し、以下に図1を
用いて本発明を説明する。
【0007】先ず、生物処理工程が標準的な活性汚泥法
による生物処理である場合について説明する。図1にお
いて、活性汚泥法の曝気槽1に下水などの有機性汚水を
原水2として供給し生物処理する。曝気槽1に粉末活性
炭4を添加し、原水2のBODを生物的に除去し、難生
物分解性CODを活性炭によって吸着除去する。なお前
記生物処理工程としては、標準的な活性汚泥法の他に生
物学的脱窒素法が採用できる。
【0008】曝気槽1中または曝気槽1から流出するス
ラリー3(スラリー状リン含有活性汚泥であり、以下ス
ラリーと呼ぶ。)は、沈殿槽5において固液分離され、
BOD、COD、SSが高度に除去された処理水6が得
られる。一方、沈殿槽5において固液分離され、活性炭
が共存している沈殿汚泥7の大部分8は曝気槽1に返送
される。この時曝気槽1内に常に所定濃度範囲のMLS
Sが維持されているように返送汚泥8の量を制御するこ
とが、生物処理を最も効率的なものにする上、次工程の
オゾン酸化処理の負荷を最も少なくするのに役立つ。沈
殿汚泥7と曝気槽からの引抜汚泥10から返送汚泥8を
引いたもの(移送汚泥9という。)は、オゾン酸化槽1
1に送られオゾン酸化する。本発明ではこの時移送汚泥
9中には活性炭が共存している。この結果次の作用が生
じる。すなわち、 活性炭の触媒効果のためと思われるが、生物汚泥の
可溶化が効果的にすすむ。 活性炭に吸着されたCODがオゾン酸化によって生
物分解性が向上する。 活性炭が共存しないと、オゾン酸化工程で激しく発
泡し、汚泥が槽外に溢れ出すが、活性炭が共存するとこ
のような発泡が起きない。
【0009】移送汚泥9中の生物細胞は、オゾン酸化に
よって可溶化し、コロイド化し、生物分解性有機物(B
OD)を溶出する。オゾン酸化槽11において移送汚泥
9に添加されるオゾンの量は、汚泥SS重量当たり10
%〜20%が好適である。オゾン量が少なすぎると汚泥
可溶化が充分に進まず、また過剰であるとオゾンが無駄
になりコスト高になる。また、生物細胞のオゾン酸化反
応はpH9〜10のアルカリ条件下で効果的にすすむこ
とも判明した。
【0010】しかして、オゾン酸化を受けた活性炭共存
可溶化汚泥12には生物分解性有機物が含まれているの
で、曝気槽1に返送し、可溶性有機物を微生物に資化さ
せ炭酸ガス、水に分解する。すなわち、オゾン酸化によ
って可溶化された活性炭共存可溶化汚泥12では、活性
炭に吸着されたCODの生物分解性が向上しているの
で、曝気槽1にリサイクルすると、このCODが生物分
解される。またこれと同時に、活性炭は生物学的に再生
され、新たに供給される有機性汚水中のCODの他汚泥
可溶化にともなって生成する難分解性CODを再び吸着
する。なお、前記オゾン酸化槽11における可溶化汚泥
中のCODの変化としては、生物分解性の向上以外に、
活性炭に吸着されたCODの一部はオゾン酸化によって
親水性が向上し、活性炭から脱着され易くなるようであ
る。すなわち、オゾン酸化槽内で活性炭の物理化学的な
再生が進行する模様である。
【0011】既に前記したように、オゾン酸化槽11に
供給される移送汚泥9の量は、生物処理工程1の曝気槽
内に常に所定濃度範囲のMLSSが維持されているよう
に返送汚泥8の量を制御された残りの量とされる。前記
曝気槽内に維持されるMLSSの濃度範囲は、有機性汚
水1リットルあたり4000〜5000mgが適当であ
る。曝気槽内のMLSSの濃度範囲を前記の値に維持す
ることは曝気槽内にMLSS自動測定器を設置すること
で容易に行うことができる。
【0012】前記したように、返送汚泥8と引抜汚泥1
0を沈澱槽5と曝気槽1の間に循環させ、移送汚泥9は
オゾン酸化槽11において可溶化し、移送汚泥9中の難
分解性のSSは可溶化し、CODも生物分解性が向上し
たものとし、なお難分解性CODは再生された活性炭に
再吸着させて、これらを曝気槽1に返送することによっ
てほとんどすべて微生物に資化させて炭酸ガスと水に分
解するため、本発明の活性汚泥法による有機性汚水の処
理方法では余剰生物汚泥の発生量をほぼゼロにすること
が可能であり、系外に排出される固形物はほとんどな
い。なお、他の生物処理法による有機性汚水の処理方法
でも同様の結果が得られる。また、本発明において添加
される活性炭は系外にはほとんどリークされないので、
新たに補給するのは非常に少なくてすむ。
【0013】なお、生物処理工程として前記説明した活
性汚泥法の他に生物学的硝化脱窒素法が採用できるが、
この場合には図2に示すように、原水2は脱窒素槽20
に供給され、脱窒素槽20において原水2中に粉末活性
炭を添加して、粉末活性炭を汚水中に懸濁させ、脱窒素
槽20の流出スラリ3は硝化槽21を経て沈澱槽22に
移送され、沈澱槽22で固液分離され、分離液は系外に
排出し、濃縮汚泥の1部は脱窒素槽20に還流され、他
の1部はオゾン酸化槽11で可溶化させ、可溶化された
汚泥は、オゾン酸化工程から脱窒素が行われる工程に返
送し、オゾン酸化により生成したBOD成分を脱窒素菌
のための有機炭素源として活用するという循環処理を行
って汚水の生物学的硝化脱窒素を行う。
【0014】なおまた、従来活性汚泥法の曝気槽に粉末
活性炭を懸濁させて生物処理する技術自体は公知である
が、粉末活性炭が余剰汚泥に混入して系外に多量に逸出
してしまうために、常に多量の新鮮な粉末活性炭を補給
しなければならず、ランニングコストが高価につく方法
で、実用的でなかった。また従来の粉末活性炭を使用す
る前記方法では粉末活性炭の生物再生が起きないので原
水中のCODを吸着除去するために多量の新鮮な粉末活
性炭が必要であるという大きな欠点があった。これに対
して本発明の方法では、前記したように、ほとんど余剰
生物汚泥が発生せず、活性炭は系外にはほとんどリーク
されず、その上吸着性が再生されるので新たに補給する
のは非常に少なくてすむという効果がある。
【0015】
【実施例】図1の工程に基づいて、下水を対象として、
本発明の活性汚泥法による有機性汚水の処理を行った。 実施例1 処理に使用した下水の水質を第1表に示す。 第1表 水温 : 21 ℃ SS : 110 mg/リットル BOD : 95 mg/リットル COD : 58 mg/リットル 曝気槽の容積、MLSS及び下水の供給量、および粉末
活性炭の添加量と下水中の懸濁濃度は第2表の通りであ
る。 第2表 曝気槽容積 : 6 リットル 曝気槽MLSS : 15200 mg/リットル 下水供給量 : 24 リットル/日 粉末活性炭懸濁濃度: 12000 mg/リットル 新鮮な活性炭補給量: 20 mg/リットル 曝気槽内に新鮮な粉末活性炭を添加する。この粉末活性
炭の添加量は、運転開始当初は生物処理汚泥1リットル
あたり12000mgの割合で添加し、定常状態では生
物処理汚泥1リットルあたり20mgとする。
【0016】曝気槽における沈殿汚泥および沈殿槽にお
いて沈殿した汚泥の大部分は曝気槽に返送する。この返
送量は曝気槽に備えたMLSS自動測定器により、曝気
槽内のMLSS量を管理しながら行った。その結果オゾ
ン酸化処理を行わず、曝気槽に返送する返送汚泥量は2
0リットル/日であった。一方オゾン酸化を行うための
移送汚泥量は、本処理の場合1.3〜1.5g・ss/
日である。オゾン酸化の条件を第3表に示す。 第3表 オゾン酸化槽容積 : 1リットル オゾン酸化槽pH : 10 オゾン添加量 : 8%(流入SS当たり)
【0017】以上の条件で1年間処理を行った結果、処
理水の水質は第4表の通りである。 第4表 SS : 5 mg/リットル BOD : 6 mg/リットル COD : 7 mg/リットル また、余剰汚泥発生量は下水1m3 あたり12g・ss
と極めてすくなかった。
【0018】比較例1 処理に使用した下水の水質は、前記実施例の第1表に示
した水質と同じであり、曝気槽内の下水中への粉末活性
炭の懸濁を除去した以外は表2および表3の条件に基づ
き比較試験を行った。その結果処理水の水質はSSとB
ODの値は前記第4表に記載のものと同等であったが、
CODの値が22mg/リットルと悪化した。
【0019】
【発明の効果】本発明により下水など有機性汚水を対象
とし、生物処理法例えば活性汚泥法あるいは硝化脱窒素
法を適用して生物処理するにあたり、活性汚泥法では
曝気槽に粉末活性炭を懸濁させ生物処理し、固液分離し
た後、分離汚泥の一部は曝気槽に還流し、他の一部をオ
ゾン酸化可溶化処理を行う。硝化脱窒素法では脱窒素
槽に粉末活性炭を懸濁させ生物処理し、硝化処理した後
固液分離し、分離汚泥の一部は硝化脱窒素槽に還流し、
他の一部をオゾン酸化可溶化処理を行う。およびの
場合とも、オゾン酸化可溶化された汚泥は粉末活性炭と
共にの場合は曝気槽に、では脱窒素槽に還流する。
前記処理を行った結果、 (1)処理工程から余剰生物汚泥が殆ど発生しない。 (2)処理中、処理水CODの悪化がない。 (3)新鮮な粉末活性炭の補給所要量が著しく少ない。 (4)オゾンの所要添加量が少なくてすむ。 (5)オゾン酸化槽での発泡を確実に防止できる。 (6)生物学的脱窒素のための有機炭素源を可溶化汚泥
から供給できる。 という従来の方法では得られない効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機性汚水の活性汚泥法のフローの1
例を示す説明図である。
【図2】本発明の有機性汚水の硝化脱窒素法のフローの
1例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 生物処理槽 2 原水 3 スラリー 4 粉末活性炭 5 沈殿槽 6 処理水 7 沈殿汚泥 8 返送汚泥 9 移送汚泥 10 引抜汚泥 11 オゾン酸化槽 12 可溶化汚泥 20 脱窒素槽 21 硝化槽 22 沈澱槽

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生物処理工程において、有機性汚水に活
    性炭微粒子を添加し、懸濁させた汚水を浄化処理した
    後、前記生物処理工程を流出したスラリ状汚泥を固液分
    離し、該分離汚泥の一部は生物処理工程に返送し、分離
    汚泥の他部および/または生物処理槽から引き抜いた活
    性炭が共存する汚泥にオゾンを添加して酸化処理した
    後、該オゾン酸化汚泥を前記生物処理工程に返送するこ
    とを特徴とする有機性汚水の処理方法。
  2. 【請求項2】 前記生物処理工程が活性汚泥法による処
    理工程であり、前記オゾン酸化後の汚泥を生物処理工程
    に返送することを特徴とする請求項1に記載の有機性汚
    水の処理方法。
  3. 【請求項3】 前記生物処理工程が硝化脱窒素処理法に
    よる処理工程であり、前記オゾン酸化後の汚泥を嫌気的
    脱窒素槽に返送することを特徴とする請求項1に記載の
    有機性汚水の処理方法。
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