JP2007061786A - Aerobic treatment method of organic drainage - Google Patents
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Abstract
【課題】
オゾン処理による減量化を行っても、処理水透視度の悪化を防止できる有機性排液の好
気性処理方法を提案することである。
【解決手段】
有機性排液を曝気槽に導入して、好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に好気性生物処
理する好気性生物処理工程と、曝気槽の混合液を固液分離し、分離液を処理液として排出
し、分離汚泥の少なくとも一部を曝気槽に返送する固液分離工程と、曝気槽内の混合液ま
たは分離汚泥の一部を引き抜いてオゾン処理するオゾン処理工程と、オゾン処理汚泥を貯
留する貯留工程と、貯留汚泥を曝気槽に返送する返送工程とを有する有機性排液の好気性
処理方法において、
前記貯留工程は、アルカリ性下にオゾン処理汚泥を貯留することを特徴とする有機性排液
の好気性処理方法。
【選択図】図3
【Task】
It is to propose an aerobic treatment method for organic drainage that can prevent deterioration of treated water transparency even when the amount is reduced by ozone treatment.
[Solution]
The organic waste liquid is introduced into the aeration tank, the aerobic biological treatment process in which aerobic biological treatment is performed in the presence of activated sludge containing aerobic microorganisms, and the liquid mixture in the aeration tank is separated into solid and liquid, and the separated liquid is processed. A solid-liquid separation process that discharges as liquid and returns at least a part of the separated sludge to the aeration tank; In the aerobic treatment method of organic drainage having a storing step of storing and a returning step of returning the stored sludge to the aeration tank,
In the storage step, the ozone-treated sludge is stored under alkaline conditions.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、有機性排液を好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に生物処理する方法、特
に好気性生物処理系における余剰汚泥を減量化することができる有機性排液の生物処理方
法に関する。
The present invention relates to a method for biologically treating organic wastewater in the presence of activated sludge containing aerobic microorganisms, and more particularly to a method for biologically treating organic wastewater that can reduce excess sludge in an aerobic biological treatment system. .
活性汚泥処理法などのように、好気性微生物の作用を利用して、有機性排液を好気条件
で処理する好気性生物処理方法は、処理コストが安く、処理性能も優れているため、一般
に広く利用されているが、難脱水性の余剰汚泥が大量に生成する。この余剰汚泥は処理B
OD量の約30〜60%にも達し、その処理は困難である。従来、このような余剰汚泥は
投棄処分されていたが、その処分場の確保が困難となり、汚泥の減量化が必要となってい
る。
The aerobic biological treatment method that treats organic wastewater under aerobic conditions using the action of aerobic microorganisms, such as the activated sludge treatment method, has low treatment costs and excellent treatment performance. Although widely used in general, a large amount of hardly dewatering excess sludge is produced. This excess sludge is treated B
It reaches about 30 to 60% of the OD amount, and its processing is difficult. Conventionally, such excess sludge has been disposed of by disposal, but it is difficult to secure the disposal site, and it is necessary to reduce the amount of sludge.
汚泥を減量化するために特開平8−155482号には、好気性処理系から引抜いた活
性汚泥をオゾンにより酸化分解し、貯留した後、好気的に生物処理する有機性排液の好気
性処理方法が記載されており、オゾン処理により余剰汚泥の減量化の程度が向上し、場合
によっては余剰汚泥の発生をゼロにすることができることが開示されている。この方法は
汚泥をオゾン処理して酸化分解、貯留することによりBOD化し、これを好気性処理して
汚泥の減量化を行うものである。
ところがこのような方法で処理を行うと、オゾン処理による減量化を行わない場合に比
べて、処理水透視度が低くなる傾向にある。その原因はオゾン処理により汚泥がBOD化
される際、一部超微細化した難生物分解性成分が生成し、これが好気性処理において生物
分解されないまま処理水中に流出してCODとしては増加が認められないものの、透視度
を低くしているものと考えられる。このような微細化した難生物分解性成分は、処理水の
見た目が悪いばかりでなく、後処理としての凝集沈殿処理や活性炭処理の負荷を高くする
という問題点がある。
However, when the treatment is carried out by such a method, the treated water transparency tends to be lower than in the case where the reduction by ozone treatment is not performed. The cause is that when the sludge is converted to BOD by ozone treatment, a partly ultra-refractory biodegradable component is generated, and this is discharged into the treated water without being biodegraded in the aerobic treatment, and an increase in COD is recognized. Although not possible, it is considered that the degree of transparency is low. Such a refined, hardly biodegradable component not only has a bad appearance of treated water, but also has a problem of increasing the load of coagulation sedimentation treatment and activated carbon treatment as post-treatment.
本発明の目的は、上記のような問題点を解決するため、汚泥の減量化を行うとともに、
処理水透視度の悪化を防止することができる有機性排液の好気性処理方法を提案すること
である。
The purpose of the present invention is to reduce sludge in order to solve the above problems,
It is to propose an aerobic treatment method for organic drainage that can prevent deterioration of treated water transparency.
本発明は、有機性排液を曝気槽に導入して、好気性微生物を含む活性汚泥の存在下に好
気性生物処理する好気性生物処理工程と、曝気槽の混合液を固液分離し、分離液を処理液
として排出し、分離汚泥の少なくとも一部を曝気槽に返送する固液分離工程と、曝気槽内
の混合液または分離汚泥の一部を引き抜いてオゾン処理するオゾン処理工程と、オゾン処
理汚泥を貯留する貯留工程と、貯留汚泥を曝気槽に返送する返送工程とを有する有機性排
液の好気性処理方法において、
前記貯留工程は、アルカリ性下にオゾン処理汚泥を貯留することを特徴とする有機性排液
の好気性処理方法である。
The present invention introduces organic drainage into an aeration tank, and aerobic biological treatment process for aerobic biological treatment in the presence of activated sludge containing aerobic microorganisms, and a liquid mixture of the aeration tank are solid-liquid separated, A solid-liquid separation step of discharging the separation liquid as a treatment liquid and returning at least a part of the separated sludge to the aeration tank; an ozone treatment process of extracting a part of the mixed liquid or separation sludge in the aeration tank and performing ozone treatment; In the aerobic treatment method of organic drainage having a storage step of storing ozone-treated sludge and a return step of returning the stored sludge to the aeration tank,
The storage step is an aerobic treatment method for organic drainage characterized by storing ozone-treated sludge under alkalinity.
本発明において処理の対象となる有機性排液は、通常の好気性生物処理法により処理さ
れる排液であるが、難生物分解性の有機物または無機物が含有されていてもよい。このよ
うな有機性排液としては、下水、し尿、食品工場排水その他の産業排液などがあげられる
。
In the present invention, the organic effluent to be treated is a effluent that is treated by a normal aerobic biological treatment method, but may contain a non-biodegradable organic or inorganic substance. Such organic effluents include sewage, human waste, food factory effluents and other industrial effluents.
本発明における好気性生物処理は、有機性排液を好気性微生物を含む活性汚泥の存在下
に好気性生物処理を行う。このような処理としては、有機性排液を曝気槽で活性汚泥と混
合して曝気し、混合液を固液分離装置で固液分離し、分離汚泥の一部を曝気槽に返送する
標準活性汚泥処理法における好気性生物処理が一般的であるが、これを変形した他の処理
でもよい。
In the aerobic biological treatment in the present invention, an organic aerobic biological treatment is performed in the presence of activated sludge containing aerobic microorganisms. In such a process, the organic waste liquid is mixed with activated sludge in an aeration tank and aerated, and the mixed liquid is solid-liquid separated in a solid-liquid separator, and a part of the separated sludge is returned to the aeration tank. The aerobic biological treatment in the sludge treatment method is common, but other treatments obtained by modifying this may be used.
本発明では、このような好気性生物処理における処理系から活性汚泥の一部を引抜き、
この引抜汚泥をオゾン処理する。活性汚泥を引抜く場合、固液分離装置で分離された分離
汚泥の一部を引抜くのが好ましいが、曝気槽から混合液の状態で引抜いてもよい。分離汚
泥から引抜く場合、余剰汚泥として排出される部分の一部または全部を引抜汚泥として引
抜くことができるが、余剰汚泥に加えて、返送汚泥として曝気槽に返送される汚泥の一部
をさらに引抜いてオゾン処理するのが好ましく、この場合余剰汚泥の発生量をより少なく
することができ、条件によっては余剰汚泥の発生量をゼロにすることもできる。
この点については、後で詳しく述べる。
In the present invention, a part of the activated sludge is extracted from the treatment system in such aerobic biological treatment,
This extracted sludge is treated with ozone. When extracting activated sludge, it is preferable to extract a part of the separated sludge separated by the solid-liquid separator, but it may be extracted from the aeration tank in a mixed liquid state. When extracting from separated sludge, part or all of the part discharged as excess sludge can be extracted as extracted sludge, but in addition to excess sludge, part of the sludge returned to the aeration tank as return sludge Further, the ozone treatment is preferably performed by drawing out. In this case, the generation amount of excess sludge can be further reduced, and the generation amount of excess sludge can be reduced to zero depending on conditions.
This point will be described in detail later.
オゾン処理はpH5以下の酸性領域で行うと酸化分解効率が高くなる。このときのpH
の調整は、硫酸、塩酸または硝酸などの無機酸をpH調整剤として活性汚泥に添加するか
、活性汚泥を酸発酵処理して調整するか、あるいはこれらを組合せて行うのが好ましい。
pH調整剤を添加する場合、pHは3〜4に調整するのが好ましく、酸発酵処理を行う場
合、pHは4〜5となるように行うのが好ましい。
When the ozone treatment is performed in an acidic region having a pH of 5 or less, the oxidative decomposition efficiency is increased. PH at this time
This adjustment is preferably performed by adding an inorganic acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid as a pH adjuster to the activated sludge, adjusting the activated sludge by an acid fermentation treatment, or a combination thereof.
When adding a pH adjuster, it is preferable to adjust pH to 3-4, and when performing an acid fermentation process, it is preferable to carry out so that pH may become 4-5.
オゾン処理は、引抜汚泥または酸発酵処理液をそのまま、または必要により遠心分離機
などで濃縮した後pH5以下に調整し、オゾンと接触させることにより行うことができる
。接触方法としては、オゾン処理槽に汚泥を導入してオゾンを吹込む方法、機械攪拌によ
る方法、充填層を利用する方法などが採用できる。
オゾンとしてはオゾンガスの他、オゾン含有空気、オゾン化空気などのオゾン含有ガスが
使用できる。オゾンの使用量は0.03〜0.07g−O3/g−VSS、好ましくは0
.004〜0.06g−O3/g−VSSとするのが望ましい。オゾン処理により活性汚
泥は酸化分解されて、BOD成分に変換される。
The ozone treatment can be performed by adjusting the drawn sludge or the acid fermentation treatment solution as it is, or if necessary by concentrating it with a centrifuge, etc., and then adjusting the pH to 5 or less and bringing it into contact with ozone. As a contact method, a method of introducing sludge into an ozone treatment tank and blowing ozone, a method of mechanical stirring, a method of using a packed bed, or the like can be employed.
In addition to ozone gas, ozone-containing gas such as ozone-containing air or ozonized air can be used as ozone. The amount of ozone used is 0.03 to 0.07 g-O 3 / g-VSS, preferably 0
. It is desirable to 004~0.06g-O 3 / g-VSS . The activated sludge is oxidatively decomposed by ozone treatment and converted into a BOD component.
オゾン処理するオゾン処理装置としては、汚泥含有液中の汚泥にオゾンを接触させて酸
化反応させるためのオゾン処理槽、およびオゾン処理液を曝気槽に返送する手段を有して
いる装置であればどのような構成の装置でも使用することができる。オゾン処理槽内で汚
泥が沈降しやすい場合、または浮上する汚泥に比べて沈降する汚泥が多い場合には、汚泥
含有液とオゾン含有ガスとは並流で接触させるようにするのが好ましく、これにより汚泥
とオゾンとの接触効率がよくなる。一方、オゾン処理槽内で汚泥が浮上しやすい場合、ま
たは沈降する汚泥に比べて浮上する汚泥が多い場合には、向流で接触させるようにするの
が好ましく、これにより接触効率がよくなる。
As an ozone treatment device for ozone treatment, an ozone treatment tank for contacting ozone with sludge in a sludge-containing liquid to cause an oxidation reaction, and a device having means for returning the ozone treatment liquid to the aeration tank Any configuration of devices can be used. If sludge tends to settle in the ozone treatment tank, or if there is more sludge that settles than the floating sludge, the sludge-containing liquid and the ozone-containing gas are preferably contacted in parallel flow. This improves the contact efficiency between sludge and ozone. On the other hand, when the sludge tends to float in the ozone treatment tank, or when there is more sludge that floats than the sedimented sludge, it is preferable to make contact in countercurrent, which improves the contact efficiency.
オゾン処理槽にオゾン含有ガスを吹込んでオゾン処理を行うと発泡が生じるが、この発
泡によるトラブルを防止するために、オゾン処理槽内に消泡用の液散布手段を設けること
ができる。液散布手段としては、オゾン処理槽内の汚泥を含む槽内液を引抜いて、この引
抜液を消泡用水としてオゾン処理槽内の液面に散布するように構成された装置が好ましい
。
Foaming occurs when ozone treatment is performed by blowing ozone-containing gas into the ozone treatment tank. In order to prevent troubles caused by the foaming, a liquid spraying means for defoaming can be provided in the ozone treatment tank. As the liquid spraying means, an apparatus configured to draw out the liquid in the tank containing sludge in the ozone treatment tank and spray this drawn liquid on the liquid surface in the ozone treatment tank as defoaming water.
またオゾン処理槽として、槽の下部に液相の汚泥含有液にオゾン含有ガスを吹込んで気
液接触させる液相接触域が形成され、その上部に発泡した泡沫とオゾン含有ガスとを接触
させる泡沫接触域が形成されるように構成されたオゾン処理槽を使用すると、オゾン処理
効率はさらに高くなる。液相接触域の高さは0.2〜3m、好ましくは0.5〜1.5m
とする。
泡沫接触域の高さは液相接触域の汚泥含有液の液面より1m以上の高さであればよいが、
好ましくは1〜10m、さらに好ましくは2〜5mの高さとする。
Also, as an ozone treatment tank, a liquid phase contact area is formed in which ozone-containing gas is blown into a liquid-phase sludge-containing liquid at the lower part of the tank to bring it into gas-liquid contact, and foamed foam is brought into contact with the ozone-containing gas at the upper part. When an ozone treatment tank configured to form a contact area is used, the ozone treatment efficiency is further increased. The height of the liquid phase contact area is 0.2 to 3 m, preferably 0.5 to 1.5 m.
And
The height of the foam contact area may be at least 1 m higher than the liquid surface of the sludge-containing liquid in the liquid phase contact area,
The height is preferably 1 to 10 m, more preferably 2 to 5 m.
泡沫接触域には泡沫保持部材を充填することができ、これによりオゾン処理槽の内径が
大きくて泡が保持されにくい場合、または活性汚泥の濃度が低くて汚泥含有液が発泡しに
くい性状である場合などでも、泡沫を効率よく保持することができ、オゾン処理効率を高
くすることができる。泡沫保持部材としては、泡沫を保持できる構造のものであればよい
が、ハニカム状、格子状などの仕切板構造のものが好ましい。
The foam contact area can be filled with a foam holding member, whereby the inner diameter of the ozone treatment tank is large and foam is difficult to be retained, or the activated sludge concentration is low and the sludge containing liquid is difficult to foam. Even in the case, the foam can be efficiently held, and the ozone treatment efficiency can be increased. The foam holding member may be of any structure that can hold the foam, but preferably has a partition plate structure such as a honeycomb or lattice.
オゾン処理槽内の泡沫接触域の上部に前記液散布装置を設けて、工業用水、最終処理液
、オゾン処理槽からの引抜液、または引抜液と被処理液との混合液などを泡沫層に向けて
散布することができ、これにより過剰な発泡を抑制して、泡沫接触域を所定の高さに維持
することができる。この場合、引抜液または引抜液と被処理液との混合液を使用すると、
槽内液の汚泥濃度が低下せず、またノズル等の閉塞が発生しないので好ましい。オゾン処
理槽の泡沫接触域は泡沫で満たされるだけなので、槽内を被処理液で満たす装置に比べて
オゾン処理槽の強度は小さくてもよくなり、それだけ低コストのオゾン処理装置となる。
Provide the above-mentioned liquid spraying device above the foam contact area in the ozone treatment tank, and use industrial water, final treatment liquid, drawn liquid from the ozone treatment tank, or mixed liquid of drawn liquid and liquid to be treated as a foam layer. The foam contact area can be maintained at a predetermined height by suppressing excessive foaming. In this case, when using a drawing liquid or a mixed liquid of a drawing liquid and a liquid to be processed,
This is preferable because the sludge concentration in the tank liquid does not decrease and the nozzles are not clogged. Since the foam contact area of the ozone treatment tank is only filled with foam, the strength of the ozone treatment tank may be smaller than that of an apparatus that fills the tank with the liquid to be treated, resulting in a low-cost ozone treatment apparatus.
オゾン処理槽では汚泥がオゾンと反応して酸化分解され、BOD成分に変換される。こ
のとき一部難生物分解性成分が生成し、これをそのまま曝気槽に返送して好気性生物処理
を行っても生物分解され難いが、本発明ではオゾン処理汚泥をアルカリ性下に貯留するこ
とにより汚泥を変質させ、易生物分解性にする。オゾン処理汚泥はオゾン処理終了後も徐
々に変質し、生物反応が関与しない場合でも溶解性CODが増加し、難生物分解性成分が
減少する。またオゾン処理汚泥中の残留オゾンも貯留中に分解する。その際、オゾン処理
のままのpHでも溶解性CODが増加し、難生物分解性成分が減少するが、アルカリ性下
に貯留すると効果が著しい。貯留時のpHは、7〜11、好ましくは8〜10が良い。
In the ozone treatment tank, sludge reacts with ozone to be oxidatively decomposed and converted into a BOD component. At this time, a part of the biodegradable component is generated, and it is difficult to biodegrade even if it is returned to the aeration tank and subjected to aerobic biological treatment, but in the present invention, the ozone-treated sludge is stored under alkaline conditions. Alter sludge to make it easily biodegradable. Ozone-treated sludge gradually changes in quality after the end of ozone treatment, so that soluble COD increases and biodegradable components decrease even when no biological reaction is involved. Residual ozone in ozone-treated sludge is also decomposed during storage. At that time, the soluble COD increases even with the pH of the ozone treatment, and the hardly biodegradable components decrease, but the effect is remarkable when stored under alkaline conditions. The pH during storage is 7 to 11, preferably 8 to 10.
貯留は任意の場所において行うことができるが、、例えば被処理液と混合した状態で貯
留すると新たな装置を設ける必要がないけれども、アルカリを多く必要とするので、オゾ
ン処理汚泥用の貯留槽を新たに設けた方が、pH調整のためのアルカリが少なくて済むの
で好ましい。貯留時間は15分〜2時間程度、好ましくは30分〜1時間程度とするのが
好適である。
Although storage can be performed at any place, for example, if it is stored in a mixed state with the liquid to be treated, it is not necessary to provide a new device, but since a lot of alkali is required, a storage tank for ozone treatment sludge is provided. It is preferable to provide a new one because it requires less alkali for pH adjustment. The storage time is about 15 minutes to 2 hours, preferably about 30 minutes to 1 hour.
オゾン処理した後、アルカリ性下で貯留して変質させた汚泥は、好気性生物処理工程の
曝気槽に導入して好気性生物処理を行う。これによりオゾン処理によってBOD化した易
生物分解性成分、ならびに一旦難分解性成分になった後、アルカリ性下に貯留により変質
して生成した易生物分解成分は容易に生物分解されて除去される。これにより処理水透視
度の低下は防止され、高処理水質が得られるとともに、系全体から排出される汚泥の量が
低減する。オゾン処理汚泥中の残留オゾンは貯留中に分解するので、活性汚泥中の生物に
対する阻害性はなくなる。
After the ozone treatment, the sludge stored and altered under alkaline conditions is introduced into the aeration tank of the aerobic biological treatment process and subjected to the aerobic biological treatment. As a result, the readily biodegradable component converted into BOD by the ozone treatment and the hardly biodegradable component once become easily degradable component, and the easily biodegradable component generated by alteration due to storage under alkalinity is easily biodegraded and removed. As a result, a decrease in the treated water transparency is prevented, a high treated water quality is obtained, and the amount of sludge discharged from the entire system is reduced. Residual ozone in the ozone-treated sludge is decomposed during storage, so that there is no inhibitory effect on organisms in the activated sludge.
この場合、オゾン処理する汚泥の量を多くするほど汚泥の減量率は高くなる。ただし、
オゾン処理した汚泥中の有機物を生物分解する際に汚泥が増殖するので、単に余剰汚泥を
オゾン処理しただけでは余剰汚泥をゼロにすることはできないが、増殖する汚泥量が見か
け上ゼロになるように過剰の汚泥を引抜いてオゾン処理する場合には、系全体から生じる
余剰汚泥の量をゼロにすることもできる。この場合、オゾン処理する汚泥の量が多くなる
と、生物処理性能が低下する場合があるが、このようなときには、汚泥を担持するための
担体を曝気槽内に設け、一定量の汚泥量を保持することにより、生物処理性能を高く維持
することができる。
In this case, the sludge weight loss rate increases as the amount of sludge to be ozone-treated increases. However,
Since sludge grows when biodegrading organic matter in ozone-treated sludge, surplus sludge cannot be reduced to zero by simply treating excess sludge with ozone. When excess sludge is drawn out and ozone treatment is performed, the amount of excess sludge generated from the entire system can be made zero. In this case, if the amount of sludge to be treated with ozone increases, the biological treatment performance may decrease. In such a case, a carrier for supporting sludge is provided in the aeration tank to maintain a certain amount of sludge. By doing so, the biological treatment performance can be maintained high.
好気性処理工程では、オゾン処理に供給する汚泥の供給量および系外に排出する余剰汚
泥の排出量を制御して、曝気槽内の活性汚泥のVSS/SS比およびMLVSSを所定値
に維持することにより、生物処理性能を低下させることなく、余剰汚泥の減量化を行うと
ともに、曝気槽内の活性汚泥の沈降性および脱水性を改善することもできる。これにより
、固液分離装置における分離操作が容易となり、また生成する余剰汚泥の脱水処理も容易
になる。すなわち、曝気槽内の活性汚泥のVSS/SS比を0.2〜0.7、好ましくは
0.3〜0.6、MLVSSを500〜10000mg/l、好ましくは1000〜50
00mg/lに維持するように制御することにより、汚泥の沈降性および脱水性を改善す
ることができる。一般的傾向としてVSS/SS比が小さくなるほど汚泥の比重が高くな
り、沈降性、脱水性がよくなる。
In the aerobic treatment step, the supply amount of sludge supplied to the ozone treatment and the discharge amount of excess sludge discharged outside the system are controlled, and the VSS / SS ratio and MLVSS of the activated sludge in the aeration tank are maintained at predetermined values. As a result, the amount of excess sludge can be reduced without degrading the biological treatment performance, and the settling and dewatering properties of the activated sludge in the aeration tank can be improved. Thereby, the separation operation in the solid-liquid separator is facilitated, and the dewatering treatment of the generated excess sludge is facilitated. That is, the VSS / SS ratio of the activated sludge in the aeration tank is 0.2 to 0.7, preferably 0.3 to 0.6, and MLVSS is 500 to 10,000 mg / l, preferably 1000 to 50.
By controlling so that it may be maintained at 00 mg / l, the sedimentation property and dewatering property of sludge can be improved. As a general tendency, the smaller the VSS / SS ratio, the higher the specific gravity of the sludge, and the better the sedimentation and dewatering properties.
本発明における汚泥減量化の原理を図を用いて説明する。図1は汚泥減量化の原理を説
明するための模式図である。図において、1は好気性生物処理系、2はオゾン処理系であ
る。好気性生物処理系1は、活性汚泥処理装置のように、有機性排液を活性汚泥と接触させて好気的に分解する処理系であり、曝気槽と固液分離装置とが別々に設けられるが、これらを含めた全体の処理系として図示されている。オゾン処理系2は混合液または濃縮液の状態で引抜かれる引抜汚泥にオゾン含有ガスを反応させ、酸化分解してBODに変換するオゾン処理槽と、オゾン処理汚泥を貯留する貯留槽とを有するが、これらを含めた全体の処理系として図示されている。
The principle of sludge reduction in the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of sludge reduction. In the figure, 1 is an aerobic biological treatment system and 2 is an ozone treatment system. The aerobic
図1の好気性生物処理系1には、好気性生物処理を行うために一定量の活性汚泥3aが
保持されている。このような好気性生物処理系1に被処理液4を導入して好気性生物処理
を行うと、被処理液4に含まれるBODは活性汚泥3aに同化され、その増殖により新た
に生成汚泥3bが生成する。一方、系内の活性汚泥3aは自己分解により、自己分解分3
cが消失する。従って定常状態では、生成汚泥3bと自己分解分3cの差が増殖汚泥3d
として増殖する。
In the aerobic
c disappears. Therefore, in the steady state, the difference between the generated
Proliferate as.
増殖汚泥3dを余剰汚泥としてオゾン処理系2で処理する場合を、図1に破線5で示し
ているが、増殖汚泥3dをオゾン処理して好気性生物処理系1に戻すと、オゾン処理によ
り生成するBODが汚泥に転換して、別の生成汚泥3eが生成し、この分が実質的な汚泥
増殖分となり、余剰汚泥として排出されなければならない。これに対し、増殖汚泥3dよ
りも多い量の引抜汚泥3fを好気性生物処理系1から引抜き、オゾン処理系2でオゾン処
理してBODに転換し、オゾン処理汚泥6を好気性生物処理系1に戻すことにより、オゾ
ン分解で生成したBODから別の生成汚泥3gが生成する。この場合、引抜汚泥3fと生
成汚泥3gの差が無機化部分3hとなる。
A case in which the
ここで増殖汚泥3dよりも多い量の引抜汚泥3fをオゾン処理してBODに転換するこ
とにより、増殖汚泥3dのみをオゾン分解する場合よりも、無機化部分が多くなり、汚泥
減量化率は高くなる。増殖汚泥3dと無機化部分hが等しくなるように、引抜汚泥3fの
量を決めると、余剰汚泥は実質的にゼロになる。増殖汚泥3dが無機化部分3hより多い
場合は、その差が実質的な増加部分3iとなり、余剰汚泥7として系外に排出される。8
は好気性生物処理系1の処理液である。
Here, the extracted
Is a treatment liquid of the aerobic
上記好気性生物処理系1における曝気槽容量をV、その活性汚泥濃度をX、汚泥収率を
Y、被処理液流量(処理液流量)をQ、被処理液の有機物濃度をCi、処理液の有機物濃
度をCe、生物処理された有機物濃度を(Ci−Ce)、汚泥自己分解定数をKd、余剰
汚泥排出量をq、オゾン処理槽への引抜量をQ′、オゾン処理された汚泥が活性汚泥に再
変換された割合をkとすると、物質収支は次の〔1〕式で表される。
(数1)
V dX/dt=Y Q (Ci−Ce) −V Kd X−q X−Q′X+k Q′X 〔1〕
〔1〕式において、V dX/dtは好気性生物処理系1における活性汚泥3aの変化量、Y
Q (Ci−Ce) は生成汚泥3bの量、V Kd Xは自己分解分3cの量、q Xは余剰汚泥7の排出
量、Q′Xは引抜汚泥3fの量、k Q′Xは生成汚泥3gの量を示している。ここでQ (Ci−C
e)/V=LV(槽負荷)、q/V=1/SRT(余剰汚泥滞留時間比)、Q′/V=θ(オゾン処理
系への活性汚泥の循環比)、(1−k)=δ(無機化率)とおくと、定常状態では、〔1
〕式は次の〔2〕式のように簡略化される。
(数2)
Y LV/X=Kd+1/SRT+δθ 〔2〕
オゾン処理系2が存在しない通常の好気性生物処理系では、〔2〕式の第3項(δθ)
がないので、汚泥負荷を一定としたとき第2項で余剰汚泥(X/SRT)が決定される。
これに対してオゾン処理を組合せた処理系では、〔2〕式から明らかなように、第3項の
値により余剰汚泥が減量化する。そして第3項の値が第2項の値に匹敵するような条件下
では、余剰汚泥を排出しなくても(1/SRT=0)、汚泥負荷を通常の値に設定すること
が可能である。
The aeration tank capacity in the aerobic
(Equation 1)
V dX / dt = YQ (Ci-Ce) -V Kd X-q X-Q'X + k Q'X [1]
In the equation [1], V dX / dt is the amount of change in activated
Q (Ci-Ce) is the amount of generated
e) / V = LV (tank load), q / V = 1 / SRT (excess sludge residence time ratio), Q ′ / V = θ (circulation ratio of activated sludge to the ozone treatment system), (1-k) = Δ (mineralization rate), in the steady state, [1
] Is simplified as the following [2].
(Equation 2)
Y LV / X = Kd + 1 / SRT + δθ [2]
In a normal aerobic biological treatment system in which the
Therefore, surplus sludge (X / SRT) is determined in the second term when the sludge load is constant.
On the other hand, in the treatment system combined with the ozone treatment, the excess sludge is reduced by the value of the third term, as is apparent from the equation [2]. And under the condition that the value of the third term is comparable to the value of the second term, it is possible to set the sludge load to a normal value without discharging excess sludge (1 / SRT = 0). is there.
前記〔2〕式の第3項のパラメータは無機化率δと循環比θであるが、このうちδは汚
泥に対するオゾン注入率が0.03〜0.07g−O3/g−VSSでは、0.5付近の
定常値になるため、この領域では汚泥の見かけの減量化率はθに比例して決定される。一
方、循環比θは、0.5day-1程度までは汚泥活性に影響を与えない。このことは1日
あたり、好気性生物処理系1に保持された活性汚泥3aの1/2以下を引抜汚泥3fとし
てオゾン処理系2に循環しても、好気性生物処理系1の汚泥活性が維持されることを意味
している。
The parameters in the third term of the above formula [2] are the mineralization rate δ and the circulation ratio θ, where δ is the ozone injection rate with respect to sludge is 0.03 to 0.07 g-O 3 / g-VSS, Since this is a steady value near 0.5, the apparent reduction rate of sludge is determined in proportion to θ in this region. On the other hand, the circulation ratio θ does not affect the sludge activity up to about 0.5 day −1 . This means that even if 1/2 of the activated
従って、循環比θの上限は0.5day-1とされる。θがゼロの場合は完全酸化方式と
なるが、この場合低汚泥負荷であるとともに、減量効果も小さい。また引抜汚泥3fが増
殖汚泥3dと同量の場合は、従来法と同様な値の減量率となる。通常の好気性生物処理で
は、SRTは10日、汚泥引抜率は0.1day-1である。本発明において、増殖汚泥3
dより多い引抜汚泥3fを循環すると、循環比θの下限は0.1day-1を超える値とさ
れるが、0.2day-1以上とするのが好ましく、特に0.3day-1とすると、余剰汚
泥が発生しない100%減量化が可能となる。
Therefore, the upper limit of the circulation ratio θ is set to 0.5 day −1 . When θ is zero, the complete oxidation system is used. In this case, the load is low and the weight reduction effect is small. When the extracted
When circulating more extracted
本発明によれば、オゾン処理汚泥をアルカリ性下に貯留するので、オゾン処理によりB
OD化した易生物分解性成分はもちろん、一旦難分解性成分になったものも、アルカリ性
下に貯留により変質して易生物分解成分となり、曝気槽に戻されて生物分解されて除去さ
れる。
According to the present invention, the ozone-treated sludge is stored under alkalinity.
Of course, not only the readily biodegradable component converted to OD but also the once degradable component is altered by storage under alkalinity to become a readily biodegradable component, which is returned to the aeration tank and biodegraded and removed.
次に本発明の実施例について説明する。図2および図3はそれぞれ別の実施例の好気性
処理装置を示すフローシートであり、図2は曝気槽内の混合液をオゾン処理する例、図3
は固液分離装置の分離汚泥をオゾン処理する例を示している。図2において、好気性生物
処理系1は曝気槽11および固液分離装置12から構成されている。曝気槽11には被処
理液路13および返送汚泥路14が連絡し、また底部には散気装置15が設けられて、空
気供給路16が連絡している。曝気槽11から固液分離装置12に連絡路17が連絡して
いる。固液分離装置12には、処理液路18および分離汚泥排出路19が連絡し、分離汚
泥排出路19から返送汚泥路14が分岐している。20は必要により設けられる余剰汚泥
排出路である。
Next, examples of the present invention will be described. 2 and 3 are flow sheets showing an aerobic treatment apparatus according to another embodiment, and FIG. 2 is an example in which the mixed solution in the aeration tank is treated with ozone.
Shows an example of ozone treatment of the separated sludge of the solid-liquid separator. In FIG. 2, the aerobic
オゾン処理系2はオゾン処理槽21を有するオゾン処理装置および貯留槽22から構成
され、オゾン処理槽21には、汚泥引抜路23および排オゾン路24が上部に連絡してい
る。汚泥引抜路23には、pH調整剤供給路25aが連絡している。またオゾン処理槽21
の下部にはオゾン供給路26およびオゾン処理汚泥路27が連絡している。オゾン処理汚
泥路27には、pH調整剤供給路25bおよび貯留槽22が連絡しており、貯留槽22か
ら貯留汚泥路28が曝気槽11に連絡している。
The
An
図2の処理装置による有機性排液の好気性生物処理方法は、被処理液路13から有機性
排液を曝気槽11に導入し、返送汚泥路14から返送される返送汚泥および曝気槽11内
の活性汚泥と混合し、空気供給路16から供給される空気を散気装置15から散気して好
気性生物処理を行う。これにより、排液中の有機物は生物酸化反応によって分解される。
曝気槽11内の混合液(反応液)の一部は連絡路17を通して固液分離装置12に導入し
、沈降分離により分離液と分離汚泥とに分離する。分離液は処理液として処理液路18か
ら系外に排出し、分離汚泥は分離汚泥排出路19から取出し、その一部は返送汚泥として
返送汚泥路14から曝気槽11に返送し、残部は余剰汚泥として余剰汚泥排出路20から
系外に排出する。
The aerobic biological treatment method of organic waste liquid by the treatment apparatus of FIG. 2 introduces organic waste liquid into the
A part of the mixed liquid (reaction liquid) in the
曝気槽11内の混合液の一部を引抜汚泥として汚泥引抜路23から引抜き、この引抜汚
泥にpH調整剤供給路25aから無機酸を加えてpHを5以下に調整した後、オゾン処理槽
21に導入する。オゾン処理槽21では、汚泥にオゾン供給路26から供給されるオゾン
を接触させてオゾン処理を行い、汚泥をBOD化する。この場合、オゾン注入率は0.0
3〜0.07g−O3/g−VSS程度でよい。オゾン排ガスは排オゾン路24から系外
に排出する。
A part of the mixed liquid in the
It may be about 3 to 0.07 g-O 3 / g-VSS. The ozone exhaust gas is discharged out of the system from the
オゾン処理液はオゾン処理汚泥路27から貯留槽22に導入して貯留し、汚泥を変質さ
せて難生物分解性成分を易生物分解性に変換する。その際、pH調整剤供給路25bから
アルカリを加えてpHを7〜11に調整して貯留する。貯留汚泥は貯留汚泥路28から曝
気槽11に戻し、負荷として好気性生物処理する。このように貯留汚泥を曝気槽11に戻
して好気性生物処理することにより、オゾン処理により変換されたBOD成分およびアル
カリ性下の貯留により変換された易生物分解性成分が微生物に資化され、分解除去される
。これにより好気性生物処理系1から生じる余剰汚泥が減量化する。
The ozone treatment liquid is introduced and stored in the
図3では、固液分離装置12で分離された分離汚泥の一部を分離汚泥引抜路9からオゾ
ン処理槽21に導入するように構成されている。図3の装置による処理方法は、被処理液
路13から曝気槽11に導入して好気性生物処理を行う。そして固液分離装置12で分離
された分離汚泥の一部をオゾン処理槽21に導入してオゾン処理を行う。オゾン処理汚泥
はオゾン処理汚泥路27から貯留槽22に導入してアルカリ性下に貯留したのち、貯留汚
泥路28から曝気槽11に返送する。図3のように分離汚泥をオゾン処理すれば、汚泥濃
度の高い態でオゾン処理を行うため、オゾン処理効率が高くなる。
In FIG. 3, a part of the separated sludge separated by the solid-
図2または図3において、固液分離槽12は沈殿槽が図示されているが、分離槽内に分
離膜を浸漬した、いわゆる浸漬膜型の固液分離槽であってもよい。
2 or 3, the solid-
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
実施例1、比較例1、比較例2
下水(BOD=125mg/l)を図3の装置により、好気性処理を行った。処理条件は次
のとおりであった。曝気槽11は、オキシデーションディッチタイプで、BOD槽負荷0.
04g−BOD/liter・day、MLSS6000〜9000mg/lであった。オゾン注入
率0.05g−O3/g−VSS、オゾン処理汚泥量は1日あたり保有汚泥量の5%とし
た。オゾン処理時のpH調整は、塩酸でpH3とした。オゾン処理汚泥は、実施例1では貯
留槽に導入し、pH9〜10下に、HRT30分間で貯留して曝気槽に返送し、比較例1
ではpH調整することなく同じHRTで貯留して曝気槽に返送した。比較例2は、オゾン処理
しない場合の例である。処理結果を表1に示す。
Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2
The sewage (BOD = 125 mg / l) was subjected to an aerobic treatment using the apparatus shown in FIG. The processing conditions were as follows: The
It was 04g-BOD / liter * day, MLSS6000-9000mg / l. The ozone injection rate was 0.05 g-O 3 / g-VSS, and the ozone treatment sludge amount was 5% of the retained sludge amount per day. The pH adjustment during the ozone treatment was adjusted to pH 3 with hydrochloric acid. In Example 1, the ozone-treated sludge was introduced into the storage tank, stored at a pH of 9 to 10 for 30 minutes in HRT, and returned to the aeration tank. Comparative Example 1
Then, without adjusting the pH, it was stored in the same HRT and returned to the aeration tank. Comparative Example 2 is an example in the case where ozone treatment is not performed. The processing results are shown in Table 1.
以上の結果より、オゾン処理汚泥をpH調整することなく貯留して曝気槽に返送した比
較例1は処理水の透視度が低くなるが、アルカリ性下に貯留した実施例1はオゾン処理し
ない比較例2と同程度の処理水CODおよび透視度が得られ、しかも汚泥の減量化が行わ
れていることがわかる。
From the above results, Comparative Example 1 in which the ozone-treated sludge was stored without adjusting the pH and returned to the aeration tank had low transparency of the treated water, but Example 1 stored under alkaline was not subjected to ozone treatment. It can be seen that the treated water COD and the degree of transparency equivalent to 2 are obtained, and that sludge is being reduced.
1 好気性処理系
2 オゾン処理系
3a 活性汚泥
3b,3e,3g 生成汚泥
3c 自己分解分
3d 増殖汚泥
3f 引抜汚泥
3h 無機化部分
3i 増加部分
4 被処理液
6 オゾン処理汚泥
7 余剰汚泥
8 処理液
11 曝気槽
12 固液分離装置
13 被処理液路
14 返送汚泥路
15 散気装置
16 空気供給路
17 連絡路
18 処理液路
19 分離汚泥排出路
20 余剰汚泥排出路
21 オゾン処理槽
22 貯留槽
23 汚泥引抜路
24 排オゾン路
25a pH調整剤供給路
25b pH調整剤供給路
26 オゾン供給路
27 オゾン処理汚泥路
28 貯留汚泥路
DESCRIPTION OF
Claims (1)
する好気性生物処理工程と、
曝気槽の混合液を固液分離し、分離液を処理液として排出し、分離汚泥の少なくとも一部
を曝気槽に返送する固液分離工程と、
曝気槽内の混合液または分離汚泥の一部を引き抜いてオゾン処理するオゾン処理工程と、
オゾン処理汚泥を貯留する貯留工程と、
貯留汚泥を曝気槽に返送する返送工程とを有する有機性排液の好気性処理方法において、
前記貯留工程は、アルカリ性下にオゾン処理汚泥を貯留することを特徴とする有機性排液
の好気性処理方法。
An aerobic biological treatment step of introducing an organic drainage liquid into an aeration tank and treating the aerobic biological in the presence of activated sludge containing aerobic microorganisms;
Solid-liquid separation of the liquid mixture in the aeration tank, discharging the separation liquid as a treatment liquid, and returning at least a part of the separated sludge to the aeration tank;
An ozone treatment process in which a part of the mixed liquid or separated sludge in the aeration tank is extracted and ozone treated;
A storage process for storing ozone-treated sludge;
In the aerobic treatment method of organic drainage having a return step of returning the stored sludge to the aeration tank,
In the storage step, the ozone-treated sludge is stored under alkaline conditions.
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JP2010221077A (en) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Nissei Plant Kk | Surplus sludge reduction equipment |
-
2005
- 2005-09-02 JP JP2005254532A patent/JP2007061786A/en active Pending
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