JPH11513306A - 高汚泥濃度における生物学的廃水処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は廃水の生物処理法に関し、当該方法では、活性汚泥と廃水との混合物を活性化段階においてガスで処理し、活性汚泥を浮上分離法により処理済み廃水から分離するものであり、ここで、活性化段階における活性汚泥の濃度が≧6g/lであり、浮上分離法が圧力除去浮上分離法である。本発明にしたがう方法の利点は、活性汚泥および生物廃水処理プラントの活性化段階および浮上分離段階を、従来の廃水処理プラントと比較してより小さくできることに本質がある。同時にこれは効率を向上させしかも操作を単純化させる。

Description

【発明の詳細な説明】 高汚泥濃度における生物学的廃水処理 本発明は廃水の生物学的処理方法に関し、当該方法では活性汚泥と廃水との混 合物を活性化段階中にガスで処理し、そして浮上分離法(Flotation)により処理 済み廃水から活性汚泥を分離する。 上述のようなタイプの方法は、例えば、ドイツ特許出願Ｐ 44 11 991.7により 開示された（この特許明細書を本明細書に参照として含める）。このタイプの方 法では、汚泥は、水力運搬物(hydraulischen Fracht)、処理済みもしくは浄化廃 水と一緒に活性化段階を去り、分離段階における浮上分離法により水力運搬物か ら分離し、活性化段階中の所定の汚泥濃度を維持するために、活性化段階に一部 再循環させる。この操作方法の理由のために、活性化段階中の汚泥濃度と、活性 化段階に再循環される分離段階からの流出流中の汚泥（いわゆる返送汚泥）濃度 との間に依存性がある。活性化段階における汚泥濃度は、したがって、循環汚泥 と事実上固体を含まない廃水との混合物により決定される。この方法で設定され る活性化段階中の汚泥濃度は普通５ｇ／ｌである（上述特許出願参照）。この汚 泥濃度は生物学的廃水処理プラントの寸法選択において重要なパラメーターであ る。何故なら、このパラメーターは、なかんずく、活性化反応器の容積、汚泥濃 度の上昇に伴う容積の減少を決定するからである。比較的高汚泥濃度で操業でき ると思われる廃水処理プラントは、したがって、それらの高濃度が何らかの重大 な欠点がない場合に望ましい。このようなプラントの欠点は浮上分離部分（汚泥 濃度に依存して）が非常に大きくなければならず、したがって相応して非常に経 費がかかるようになることである。さらに、これらの浮上分離プラントか廃水流 量の変化に非常に感受性が高く反応するので、当該プラントの操作は困難である 。さらに、浮上分離法に必要な高廃水流量は汚泥濃度の直接（比例）関数である ので、操作経費が非常に高くなる。 今、驚いたことに、これらの欠点が、最初に既述したタイプの方法を、活性化 段階の活性汚泥の濃度が≧6g/lであり、浮上分離法が圧力除去浮上分離法（Druc kentspannungsflotation）であるような方法に修正した場合、顕著に減少される ことが見いだされた。 したがって、本発明は廃水の生物学的処理法に関し、当該方法では、活性汚泥 と廃水との混合物を活性化段階においてガスで処理し、活性汚泥を浮上分離法に より処理済み廃水から分離するものであり、ここで、活性化段階における活性汚 泥の濃度が≧6g/lであり、浮上分離法が加圧解放浮上分離法である。本発明にし たがう好適な実施態様は請求項２〜３に与えられる。 本発明にしたがう好適な第一番目の実施態様は、活性化段階における活性汚泥 の濃度が≧8g/l、好ましくは≧10g/l、特に好ましくは≧12g/lである。さらに好 適な実施態様は、浮上分離法へ向かうために連行されようとしているサスペンシ ョンが泡上昇の自然方向に対抗して流速≧0.3m/秒で導かれ、この場合にサスペ ンションをガス処理装置によりさらにガスで処理し、ガス処理装置の底部におい てガス処理済みサスペンションを連れ去り、例えば、Ｐ 44 11 991.7明細書に記 載されているとおりに浮上分離に供給することである。 実施態様中で記載した、個々の、または複数の個々の特徴は、各々、本発明自 身の解明であることもでき、個々の特徴は所望の場合組み合わせることもできる 。 本発明にしたがう方法の利点は、生物学的廃水処理プラントの活性化段階およ び浮上分離段階を、従来の廃水処理プラントと比較してより小さくできることに 本質がある。同時にこれは効率を向上させしかも操作を単純化させる。 本発明にしたがう方法の可能性のある実施態様は、図面に示されているプロセ ス工程系統図を参照しながら以下に詳細に記載する。 廃水１を、活性化段階の活性化室２中で返送汚泥７と呼ばれる活性汚泥と混合 し曝気する（３）。本プロセスの行程中、廃水中に含まれる汚濁物は生分解され る。次いで、汚泥と廃水との混合物を直立順流反応器(Abstromreaktor)４に送る 。ガス処理装置として作用するこの順流反応器４において、活性汚泥と水との混 合物を下方へ導き、この行程中に曝気する。必要の場合、凝集剤１２を添加して もよい。次いで、活性汚泥と水との混合物を降流反応器４の底部において連れ去 り、浮上分離槽５に供給し、そこで活性汚泥を水から分離する。これは、加圧水 ステーション６中で水および空気１０を高圧力にし浮上分離槽５に放出すること によ り強化される。このために使用される水は浄化廃水１１であることができる。塔 １３は貯蔵または緩衝タンクとして作用する。分離される活性汚泥は返送汚泥と して活性化室２に一部再循環される。残りは過剰汚泥８として処分される。浄化 廃水を流出口より浄化水として取り出す。 本発明の方法をさらに２実施例により説明する。 これらの実施例は生物学的廃水処理プラントに関し、当該プラントでは、活性 汚泥を、上述した上流順流塔を備えた圧力除去浮上分離法により分離する。生物 学的処理の上流において、廃水を予備浄化に付す。これらの特定の廃水について 各場合に確立されているバイオマスは、活性汚泥濃度を上昇させたときも分解速 度において有意な変化を全く示さなかった。廃水中の個々の成分を分解させる個 々の代謝プロセスに関して固形分濃度における増加の限界を考慮した。 個々の実施例において、活性化室の容積および活性汚泥の濃度を変化させた。 実施例１ 廃水特性およびプロセス特性のデータ： 廃水流速： ３０ｍ³／時間 ＢＯＤ₅濃度： ＢＯＤ₅２ｋｇ／ｍ³ （生物的酸素要求量） ＣＯＤ濃度： ＣＯＤ３．４ｋｇ／ｍ³ （化学的酸素要求量） ｐＨ： ６．８ 返送汚泥濃度： ４０ｇ／ｌ 流出流中のＢＯＤ₅濃度： ＜４５ｍｇ／ｌ 流出流中の固形分： ＜５０ｍｇ／ｌ 個々の実施例 活性化容積（ｍ³） 活性化室中の活性汚泥濃度（ｇ／ｌ） ６１１ ６ ４８８ ８ ４１２ １０ 実施例２ 廃水特性およびプロセス特性のデータ： 廃水流速： １２０ｍ³／時間 ＢＯＤ₅濃度： ＢＯＤ₅２．２ｋｇ／ｍ³ ＣＯＤ濃度： ＣＯＤ３．３ｋｇ／ｍ³ ｐＨ： ７.１ 返送汚泥濃度： ５０ｇ／ｌ 流出流中のＢＯＤ₅濃度： ＜４５ｍｇ／ｌ 流出流中の固形分： ＜５０ｍｇ／ｌ 個々の実施例 活性化容積（ｍ³） 活性化室中の活性汚泥濃度（ｇ／ｌ） １５１６ １２ １３６６ １４ １２７１ １６

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】１９９７年４月４日 【補正内容】 請求の範囲 １． 活性汚泥と廃水との混合物を活性化段階においてガスで処理し、活性汚 泥を浮上分離法により処理済み廃水から分離するものであり、ここで、活性化段 階における活性汚泥の濃度が≧6g/lであり、浮上分離法が圧力除去浮上分離法で あり、浮上分離に向かうために連れ去ろうとしているサスペンションが泡上昇の 自然方向に対抗して流速≦0.3m/秒で導かれ、サスペンションをこの行程中にガ ス処理装置によりさらにガスで処理し、ガス処理装置の底部においてガス処理済 みサスペンションを連れ去り、そして浮上分離に供給する、廃水の生物学的浄化 法。 ２． 活性化段階中の活性汚泥濃度が≧8g/l、好ましくは≧10g/l、特に好ま しくは≧12g/lである請求の範囲第１項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス，ローエ ドイツ連邦共和国デー−61476 クロンベ ルク，キーフェルンヴェーク 18

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 活性汚泥と廃水との混合物を活性化段階においてガスで処理し、活性汚 泥を浮上分離法により処理済み廃水から分離する方法であり、ここで、活性化段 階における活性汚泥の濃度が≧6g/lであり、浮上分離法が圧力除去浮上分離法で ある、廃水の生物学的浄化法。 ２． 活性化段階中の活性汚泥濃度が≧8g/l、好ましくは≧10g/l、特に好ま しくは≧12g/lである請求の範囲第１項に記載の方法。 ３． 浮上分離法に向けるために連行しようとしているサスペンションが泡上 昇の自然方向に対抗して流速≦0.3m/秒で導かれ、サスペンションをこの行程中 にガス処理装置によりさらにガスで処理し、ガス処理装置の底部においてガス処 理済みサスペンションを連れ去り、浮上分離に供給する、請求の範囲第１項また は２項に記載の方法。