JPS61129085A - 汚水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生し尿、生し尿を無希釈で微生物による生物
化学的処理した処理水、嫌気性消化液などの高アルカリ
度汚水の処理方法に関する。

〔従来の技術〕

生し尿を無希釈または低希釈で微生物の生物化学的作用
を利用して処理した処理水には、微生物（よっては難分
解性物質である色度、ＣＯＤなどが多く残存する。それ
らをさらに高度処理するには、凝集沈殿処理または凝集
浮上処理が行われる。

しかしながら凝集沈殿法は凝集沈殿に時間を要し、また
凝集沈殿物の量が多くこれをさらに遠心分離する手間が
かかり、さらに装置としては、混和槽、凝集槽、沈殿槽
が夫々別個に必要となる。また、凝集浮上処理は水中に
微細気泡を発生させ、これを汚泥粒子に付着させること
により浮上させて液と分離する方法であり、高濃度で少
量の汚泥として分離できるという特徴があるが、微細気
泡の発生には、加圧ポンプ、コンプレッサー、空気溶解
槽を用いて作った飽和加圧水を浮上槽に供給して微細気
泡を発生させ、これを被処理水の汚濁物質に耐着させて
浮上分離させるため、装置が複雑化しポンプやコンプレ
ッサーに動力を多く必要とするという問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上述の問題に鑑み凝集フロックを沈殿法によら
ず浮上分離法によって分ａすることにより処理時間を短
縮するとともに凝集物の呈を少なにし、さらに従来の浮
上分離法に用いられた気泡噴射や気泡析出のような煩雑
な手段を用いず凝集沈殿法と同様な簡単な方法によって
凝集フロックを浮上分離させようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は炭酸塩を含む被処理水に第１の凝集剤を添加し
、さらにＰＨを酸性側に調整し炭酸塩を加水分解して炭
酸ガスを発生させるとともに液中に溶解している有機性
窒素、生物難分解性物質などよりなる汚濁物質を微細フ
ロックに凝集させ、この炭酸ガスと微細フロックを含む
液に第２の凝集剤を添加することにより微細フロックと
気泡を粗大フロックに凝集させて浮上させることにより
、第１の凝集剤の添加により被処理液中の汚泥物質を凝
集させて微細フロックを生成し同時に被処理液が含む炭
酸塩の分解により多量の炭酸ガスを発生させ、次に第２
の凝集剤の添加により微細フロックを炭酸ガスを含む粗
大フロックに生長させて浮上させ気泡噴射や気泡析出の
ような浮上手段を用いず簡単な方法と装置で液中の被処
理液中の有機性窒素や生物難分解性物質を凝集させて浮
上分離させるものである。

〔作用〕

本発明は、被処理水に第１の凝集剤を加えＰＨを酸性側
にすると、第１の凝集剤によって液中の有機性窒素や生
物難分解性物質が微細フロックに凝集するとともに液中
の炭酸塩が分解して多量の炭酸ガスを発生する。次に高
分子凝集剤を加えることにより＠細フロックが気泡を含
む・粗大フロックに成長して液面に浮上するものである
。

〔発明の構成〕

本発明の方法が適用される被処理水は、高アルカリ度を
含有する汚水、例えば、生し尿（アルカリ度１０，００
０　１ｆ／ｊり　、または生し尿を無希釈で生物化学的
作用を利用して処理した一次処理水（アルカリ度１ｏｏ
ｏ　　＃／１）　、および嫌気性消化液（アルカリ度２
０００　１Ｍ９／１＞などの炭酸塩としてのアルカリ度
５００　　ημ以上を含む汚水であり、この被処理水に
は生物生産物であるアミノ酸、ポリペプチド、タンパク
質などの有感性窒素や生物難分解性物質である色度やＣ
ＯＤなどの汚濁物質が残存する。これらの汚濁汚泥物質
をざら、に高度処理するために凝集浮上処理を施す。

凝集浮上処理は次のようにして行う。混和槽中で撹拌さ
れている被処理液中に第１の凝集剤としての金属塩凝集
剤（ＦｅＣ１Ｉ）を添加して汚濁物質を凝集させ微細フ
ロックを生成する。同時に酸（）ＩｚＳＯ４またはｉｃ
ｊ！　）またはアルカリ（ＮａＯ旧を添加してＰＨを４
．０〜５．０にすると液中の炭酸塩（ＣＯ３２−１ＨＣ
Ｏ３−、Ｈ２ＣＯ３）が加水分解して遊離炭酸（ＣＯ２
）を発生する。したがって被処理液中には微細フロック
と気泡とが発生している。次にこの被処理液を途中で高
分子凝集剤を添加しながら分離槽に移流させると微細フ
ロックが気泡を伴って凝集され気泡を含む粗大フロック
として分離槽液面に浮上する。浮上した粗大フロックは
常法により掻き集めて除去される。

混和槽において液中の炭酸塩はＰＨにより形態を変化し
、ＰＨ７，０〜９．０では重炭酸イオン（ＨＣＯａ　−
）　、ＰＨ１１，０以上では炭酸イオン（ＣＯａ　−）
となりＰＨ５，０以下では遊離炭酸（ＣＯ２）が９９％
以上となる。したがって被処理液のＰＨ４，０〜５．０
にすることにより気泡噴射法や気泡析出法によらず簡単
に多量の気泡を発生させることができる。ＰＨの範囲は
４．０〜５．０としＣＯＤ、色度などの溶解性汚濁物質
を不溶性物質化（コロイド化）するとともに炭酸塩の加
水分解による遊離炭酸の微細気泡の発生を促進させる。

またＰＨの下限を４．０としたことは放流水の中和を容
易にするためである。

また、第１の凝集剤としては、Ｐ）−１４，０〜５．０
の酸性域で凝集フロックを形成し易く、生物難分解性物
質である色度やＣＯＤなどを不溶性物質化（コロイド化
）するのに効果的である金属塩凝集剤例えばＦｅＣｈが
用いられる。

また、第一段の凝集は、混和槽中で行われるが、混和槽
中には撹拌機（３６０ｒｐｌ）を設けて撹拌しながら凝
集とＰＨ調整を行うことにより、自由液面から空気を巻
き込み、この気泡を凝集フロックに耐着させ浮上効果を
一層増大させるようにした。

次に微細な凝集フロックと気泡を含む液を分離槽に移流
させる途中で高分子凝集剤よりなる第２の凝集剤を添加
することにより第２段の凝集が行われ分離槽中では多数
の気泡を含む粗大フロックが液面上に浮上し液と分離さ
れる。

次に本発明の方法の一例を添付図面によって説明する。

図において１は被処理水（以下原水）を貯留し定量供給
するための原水槽、２は原水に第１の凝集剤および酸ま
たはアルカリを添加してＰＨ４，０〜５，０の酸性域に
して急速に撹拌することによって凝集微細フロックと微
細気泡を発生させるための混和槽、３は凝集粗大フロッ
クを浮上させ、処理水を分離するための浮上分ｔ１１槽
である。

原水は原水槽１からポンプ４により流路５を通り混和槽
２に流入する。混和槽２に流入した原水は撹拌機６によ
り急速に撹拌されて、凝集剤貯槽７からポンプ８により
流路９を通って（第１の凝集剤であるＦｅＣｈが添加さ
れる。ＦｅＣｌ２の添加により混和槽２の混和液は酸性
を示す。その酸性（ＰＨ値）の程度は原水の性状やＦｅ
Ｃｈの添加量によって変化するので、微細気泡の発生や
凝集沈殿処理効果を高める至適ＰＨ４，０〜５、Ｏの範
囲に保持しなければならない。

そのため、混和槽２に設けたＰＨ指示器１０によつで混
和液のＰＨ５，０以上のときは、酸貯槽１１からポンプ
１２により、流路１３を通って８２３０４または■Ｃ１
が添加される。一方、ＰＨ４，０以下のときはアルカリ
貯槽１４からポンプ１５により流・路１６を通ってＮａ
ＯＨが添加される。

以上のように原水を流入した混和槽２に第１凝集剤およ
び酸またはアルカリを添加し、混和液のＰＨ４，０〜５
．０の酸性域にすることによって凝集フロックが形成さ
れると共にアルカリ度（炭酸１ｍ）が加水分解して遊離
炭酸（ＣＯ２）の微細気泡が発生する。この場合、微細
気泡を付着した凝集フロックは急速に撹拌されているた
め微細である。そこで、この微細フロックを粗大フロッ
クにし、浮上しやすくするために混和槽２の流出部に設
けた流路１７の入口部１８に高分子凝集剤貯槽１９から
ポンプ２０により流路２１を通って第２の凝集剤である
高分子凝集剤が添加される。

つぎに、微細気泡を付着した粗大フロックを含む混和液
は流路１７によって浮上分離槽３の底部に流入させ固液
分離する。すなわち、粗大フロックなどの浮遊物質は浮
上分離槽３の液面に浮上し、液面に設けられた掻寄機２
２によって掻寄せられて汚泥貯槽２３に流入しポンプ２
４にょら流路２５を通って排出し処理処分される。

一方、粗大フロックなどの浮遊物資を分離した清澄水は
浮上分離槽３の中間部付近から流路２６により流出され
て処理水となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、炭酸塩を含む被処理水に第１の凝集剤
を添加し、さらにＰ）−１を酸性側に調整し炭Ｒ塩を加
水分解して炭酸ガスを発生させるとともに液中に溶解し
ている有機性窒素、生物難分解性物質などよりなる汚濁
物質を微細フロックに凝集させ、この炭酸ガスと微細フ
ロックを含む液に第２の凝集剤を添加することにより微
細フロックと気泡を粗大フロックに凝集させて浮上させ
るため、被処理水の汚濁物質を浮上分離させるにあたり
、微細気泡の発生は単にＰＨの調整のみでなされるから
、従来のような複雑な設備や動力は不要となり、従来用
いられた装置としては混和槽と浮上分離槽のみで処理す
ることが可能となり、従来の浮上分離法に比べてその設
備費や維持費、動力費を低減させることができる。また
沈殿分離法に比べて汚泥の分離は短時間ですみ、分離さ
れた汚泥は高濃度のものが得られるから、凝集剤を多量
に添加して凝集汚泥が多口に発生する方法に用いるに好
適である。

〔実施例〕

本発明の方法を次に示す実プラントのし尿処理施設で実
施し、従来法と比較した。

■　実験施設仕様 フローシート 生し尿→ドラムスクリーン→好気性消化槽→遠心分離設
備→凝集沈殿設偏→砂ろ過設備→活性炭吸着設備→減菌
設備→放流水 凝集沈殿設備の仕様 （１）　　混和槽 Ｌ　　賛　　■ 形状寸′法；角形、７００ｘ　５００ｘ　７００　　（
ａｒｔｓ　）容　　　　　＠：２４５１ 滞留時間；１０分 急速撹拌機；スクリュー形、２枚羽根 ３ｅｏｒｐｍ　、　　０．１に− （２）凝集槽 ＷＨ 形状寸法：角形、７００Ｘ　９００Ｘ　７００　　（履
〕容　　　　　量：　　４４０１ 滞留時間；２０分 緩速撹拌機；スクリュー形、２枚羽根 ３６ｒｐａ＋　、　　０．１に賛 （３）　　沈殿槽　　　　　　（ｔ）　　　＋１形状寸
法；円形、２０００ｘ　４５００　　（履〕容　　　　
　量：　１０，０ＯＯｊｊ ■　実験条件 表１に示す。凝集沈殿設備として従来例は前述のフロー
シートに示す装置を用い、実施例は、凝集槽を省略し混
和槽と沈殿槽の一部を浮上槽に改良して用いた。

（以下次頁） 表　　１ 被処理水の水質 表２に示す。

表　　２ ■　実験の結果 表３に凝集汚泥の容量とＷｉ度を示し、表４に処理水質
と除去率を示す。

（以下次頁） 表　　　３ 表３より実施例の凝集汚泥濃度は従来例に比べて３倍以
上の高濃度である。また、分１１時間も実施例は短時間
のうちに分離し、凝集汚泥容Φ（ＳＶ％３０分）は従来
例が８２％に対し、実施例は２５％と極めて歩容量であ
る。したがって凝集剤の多量添加で凝集汚泥が多量に発
生する被処理水の処理には本発明の方法は極めて有効で
あることがわかる。また、本発明の方法によるときは汚
泥処理は無薬注で脱水処理が可能である。

（以下次頁） 表　　　４ ＰＨ値は単位なし 表４よりＣＯＤ除去率は従来例が６９．８％に対し実施
例は９１．４％と高いＣＯＤ除去率が得られる。また、
色度除去率において、従来例が７２．・１％に対し実施
例は９５．１％と＾い除去率が得られる。したがって本
発明の方法によるときは従来法に比べてＣＯＤ、色度と
もに高い除去率が１′１られ極めて良好な処理水となる
ことがわかる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法に用いられる装置の一例を示すフロー
シートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭酸塩を含む被処理水に第１の凝集剤を添加し、
   さらにＰＨを酸性側に調整し炭酸塩を加水分解して炭酸
   ガスを発生させるとともに液中に溶解している有機性窒
   素、生物難分解性物質などよりなる汚濁物質を微細フロ
   ックに凝集させ、この炭酸ガスと微細フロックを含む液
   に第２の凝集剤を添加することにより微細フロックと気
   泡を粗大フロックに凝集させて浮上させることを特徴と
   する汚水の処理方法。