JP2001070980A - Wastewater treatment method and treatment device - Google Patents
Wastewater treatment method and treatment deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 窒素除去やリン除去を促進するとともにメタ
ノールの使用量を低減し、かつ余剰汚泥の脱水性の改
善、汚泥の分離・凝縮性の改善や脱水用の凝集剤の使用
量の削減を図り、増殖速度の小さい有用微生物を高濃度
で反応タンク内に保持して廃水の処理を行うための処理
装置を提供する。
【解決手段】 最初沈殿池に、有機系繊維質を含む物質
の導入手段を設けたことを特徴とする。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To promote the removal of nitrogen and phosphorus, reduce the amount of methanol used, improve the dewatering properties of excess sludge, improve the separation / condensability of sludge, and use a flocculant for dehydration. Provided is a treatment device for reducing waste amount and holding wastewater having a low growth rate at a high concentration in a reaction tank to treat wastewater. SOLUTION: The first settling basin is provided with means for introducing a substance containing organic fibrous material.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、下水や工場廃水等
の水処理に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the treatment of sewage and industrial wastewater.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、下水や工場廃水等の水処理には活
性汚泥法に代表される微生物を利用した生物処理方法が
用いられてきた。この生物処理においては、廃水中の窒
素成分を除去するに際して、まず、硝化細菌の作用によ
りアンモニア性窒素をNO2−NやNO3−Nに酸化した
後、NO2−NやNO3−NをN2ガスに還元処理する方
法が一般的にとられてきている。また、リンの生物処理
方法は、微生物にリンを摂取させることにより廃水中の
リンを除去する方法であり、具体的には嫌気状態と好気
状態とに交互に微生物を曝すことによって行われる。こ
の場合、微生物は嫌気状態では有機物を利用してリンを
吐き出し、一方、好気状態では微生物は有機物を利用し
て体内にリンを過剰摂取する。微生物のこうした性質を
利用して、リンを生物処理する方法が開発されている。
リンの生物処理においては、流入水の有機物/リン比が
大きい方がリン除去率が高くなる。2. Description of the Related Art Conventionally, a biological treatment method using microorganisms represented by an activated sludge method has been used for water treatment of sewage and industrial wastewater. In this biological treatment, when removing nitrogen components in wastewater, first, ammonia nitrogen is oxidized to NO 2 -N or NO 3 -N by the action of nitrifying bacteria, and then NO 2 -N or NO 3 -N Has generally been reduced to N 2 gas. Further, the biological treatment method of phosphorus is a method of removing phosphorus in wastewater by ingesting phosphorus into microorganisms, and specifically, is performed by alternately exposing microorganisms to an anaerobic state and an aerobic state. In this case, the microorganisms exhale phosphorus using an organic substance in an anaerobic state, while the microorganisms excessively ingest phosphorus into the body using an organic substance in an aerobic state. Utilizing such properties of microorganisms, methods for biologically treating phosphorus have been developed.
In the biological treatment of phosphorus, the higher the organic matter / phosphorus ratio of the influent, the higher the phosphorus removal rate.
【0003】このように、有機物は脱窒反応の還元反応
を起こすための還元剤として、またリン除去効率向上の
ために有用である。こうした還元剤として作用する有機
物として、排水中に含まれている有機物やメタノールが
用いられてきた。また、汚泥を嫌気状態で分解処理して
有機酸を発生させ、この有機酸を還元剤として利用する
方法(以下、従来技術1と称する)も提案されている。[0003] As described above, organic substances are useful as a reducing agent for causing a reduction reaction of a denitrification reaction, and for improving phosphorus removal efficiency. Organic substances and methanol contained in waste water have been used as such organic substances that act as reducing agents. In addition, a method has been proposed in which sludge is decomposed in an anaerobic state to generate an organic acid, and the organic acid is used as a reducing agent (hereinafter referred to as Conventional Technique 1).
【0004】また、活性汚泥法においては、最終沈殿池
で微生物(活性汚泥)と処理水とが分離され、沈降分離
された汚泥の一部は濃縮後、脱水処理が行われる。近
年、食生活の変化などにより汚泥の脱水性が低下する傾
向があるが、汚泥の脱水性を向上させ、脱水ケーキの含
水率を低下させる方法としては、脱水前に被脱水汚泥に
古紙を添加して脱水性を向上させる方法(特開平9−2
16000号公報:以下、従来技術2と称する)が提案
されており、一部で実用化されつつある。また、反応タ
ンクに古紙や木材のチップ等の粒状担体を投入する方法
(特開平11−010182号公報:以下、従来技術3
と称する)も提案されている。[0004] In the activated sludge method, microorganisms (activated sludge) and treated water are separated in a final sedimentation basin, and a part of the settled and separated sludge is subjected to dehydration treatment after concentration. In recent years, sludge dewaterability tends to decrease due to changes in dietary habits, etc.However, as a method of improving sludge dewaterability and reducing the water content of dewatered cake, waste paper is added to sludge to be dewatered before dewatering To improve the dewatering property (Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-2
No. 16000 (hereinafter referred to as Conventional Technique 2) has been proposed, and some are being put to practical use. Also, a method of charging a granular carrier such as waste paper or wood chips into a reaction tank (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-010182;
) Has also been proposed.
【0005】また、セルロース等の有機系繊維質に対し
て嫌気状態で生物処理を施して、アルコールやメタンを
発生させる方法(以下、従来技術4と称する)も提案さ
れている。There has also been proposed a method of subjecting organic fibers such as cellulose to biological treatment in an anaerobic state to generate alcohol or methane (hereinafter referred to as prior art 4).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
微生物を用いた廃水中の窒素の除去法は、廃水中の窒素
成分を除去するに際して、NO2−NやNO3−NをN2
ガスに還元処理する方法である。この還元反応を起こす
ためには還元剤が必要とされるものの、一般的に廃水中
に含まれる有機物のみでは還元剤として不充分である。
一方、還元剤としてメタノールを利用(添加)する場合
にはメタノールの費用が必要となるので、処理費用が増
大するという問題点が生じる。As described above, in the conventional method for removing nitrogen from wastewater using microorganisms, when removing nitrogen components in wastewater, NO 2 -N or NO 3 -N is converted to N 2.
This is a method of reducing the gas. Although a reducing agent is required to cause this reduction reaction, generally only organic substances contained in wastewater are insufficient as a reducing agent.
On the other hand, when methanol is used (added) as a reducing agent, the cost of methanol is required, which causes a problem that the processing cost increases.
【0007】また、従来技術1に示されるような汚泥を
嫌気分解する技術では、汚泥の分解に伴ってアンモニア
性窒素やリン酸が有機酸と同時に発生してしまう。生物
反応で発生する有機物の大部分は発生したアンモニア性
窒素の処理に用いられるので、窒素除去についての有機
物のメリットは相殺され、さらに発生したリンの除去も
必要となるという問題が生じる。Further, in the technology for anaerobically decomposing sludge as shown in the prior art 1, ammonia nitrogen and phosphoric acid are generated simultaneously with the organic acid accompanying the decomposition of sludge. Since most of the organic matter generated by the biological reaction is used for treating the ammoniacal nitrogen generated, the merits of the organic matter with respect to nitrogen removal are offset, and there arises a problem that the generated phosphorus needs to be removed.
【0008】従来技術2に示された技術では、脱水ケー
キの含水率は低下して脱水に要する凝集剤の使用量も低
下するものの、古紙の添加に際して古紙の微細化が必要
であり、そのために古紙溶解槽を設けなければならな
い。また、この方法は汚泥処理系等に適用される技術で
あり、脱水ケーキの含水率の低下および脱水に用いる凝
集剤の使用量の低下には効果があるが、廃水処理におけ
る窒素除去やリン除去に対する効果はない。[0008] In the technique shown in the prior art 2, although the water content of the dewatered cake is reduced and the amount of the coagulant required for dewatering is also reduced, it is necessary to refine the used paper when adding the used paper. A waste paper dissolution tank must be provided. In addition, this method is a technique applied to a sludge treatment system and the like, and is effective in reducing the water content of the dewatered cake and the amount of the coagulant used for dewatering, but it is effective in removing nitrogen and phosphorus in wastewater treatment. Has no effect on
【0009】従来技術3に示された技術では、脱水性の
改善と反応タンク内の汚泥濃度の向上というメリットが
得られるが、担体は最終沈殿池に持ち込まれた際に、嫌
気状態あるいは無酸素状態となってしまう。このような
状態は、好気性の微生物にとって好ましくないために、
担体に付着、固定化された好気性の微生物、例えば硝化
細菌は大きなダメージを受けてしまう。したがって、従
来技術3の方法では、担体を用いる大きなメリットであ
る硝化細菌の高濃度保持は達成されない。また、この方
法では、投入された古紙や木質チップは余剰汚泥として
引き抜かれて脱水処理がなされ、この際に、担体に固定
化された有用微生物も同時に反応タンク外に流出してし
まうことになる。The technique shown in the prior art 3 has the advantages of improving the dewatering property and the sludge concentration in the reaction tank, but the carrier is anaerobic or anaerobic when brought into the final sedimentation tank. It becomes a state. Such a condition is undesirable for aerobic microorganisms,
Aerobic microorganisms attached to and immobilized on a carrier, such as nitrifying bacteria, are greatly damaged. Therefore, the method of the prior art 3 does not achieve the high advantage of using the carrier, that is, the high concentration of nitrifying bacteria. Further, in this method, the used waste paper and wood chips are drawn out as excess sludge and subjected to dehydration treatment, and at this time, useful microorganisms immobilized on the carrier also flow out of the reaction tank at the same time. .
【0010】なお、微生物を固定化するために担体を利
用するメリットは、増殖速度の小さい有用微生物を担体
に保持することにあり、このメリットは微生物(あるい
は反応タンク内の固形物)の滞留時間(一般にはSR
T:Solid Retention Time)を大きくとることによって
得られるものである。従来技術3に記載された技術で
は、上述したように担体と浮遊汚泥とは、ほぼ同じ割合
で最終沈殿池にいたって、ほぼ同じ割合で引き抜かれて
しまう。さらに、従来技術3で述べられているような脱
水ケーキ含有率の低下というメリットを得るためには、
比較的大量の繊維質を投入しなければならない。具体的
には、投入しない場合の発生汚泥固形分量の10%程度
以上の繊維質が必要とされるのでSRTが短縮されてし
まう。したがって、担体を使用することによって得られ
るメリットは、従来技術3の場合には打ち消される。The advantage of using a carrier to immobilize microorganisms is that useful microorganisms having a low growth rate are retained on the carrier, and this advantage is due to the residence time of microorganisms (or solids in a reaction tank). (Generally SR
T: Solid Retention Time). In the technique described in the prior art 3, as described above, the carrier and the suspended sludge reach the final sedimentation basin at substantially the same ratio and are drawn out at substantially the same ratio. Furthermore, in order to obtain the merit of reducing the content of the dehydrated cake as described in the prior art 3,
A relatively large amount of fiber must be introduced. Specifically, the SRT is shortened because fibrous material of about 10% or more of the generated sludge solid content when not charged is required. Therefore, the advantage obtained by using the carrier is negated in the case of the prior art 3.
【0011】SRTを大とするために反応タンクの汚泥
濃度(MLSS)を高めに設定する方法も提案されてい
る。実際、これまでに開発された微生物固定化担体を用
いた方法は、担体が反応タンク外に流出しないように、
スクリーン等の担体分離手段を用いてSRTを大として
きた。しかしながら従来技術3では、最終沈殿池に担体
が流出し、その分だけ最終沈殿池の固形物負荷が増大す
るため、MLSSの増大によるSRTの延長効果はほと
んどないか、極僅かである。なお、一般的な下水処理に
おいては、水温にもよるがSRTは2日から5日程度に
設定され、硝化細菌を保持するためには3日以上に設定
される。従来技術3では担体の反応タンク内滞留時間は
浮遊汚泥とほぼ同程度の2日から5日程度またはそれ以
下となり、有機系繊維質が分解反応を受ける反応時間が
短いため、反応が起こらないうちに有機系繊維質は外部
に持ち出されてしまう。さらに、有機系繊維質の分解能
力を有する微生物が大量に保持されるようなプロセスに
なっていない。すなわち、有機系繊維質の分解能力を有
する微生物は、一般に増殖速度の小さい嫌気性微生物で
あるにもかかわらず、好気性の反応タンクを有する方式
では、好気状態で大きな増殖速度を有する好気性細菌が
大量に増殖する。したがって、好気性の反応タンクを有
する好気状態では、有機系繊維質の分解能力を有する微
生物は優先種となり得ない。このため、有機性繊維質の
分解はほとんど起こらないので有機物の生成は起こら
ず、窒素除去、リン除去の促進効果やメタノール使用量
の削減効果は得られない。A method has been proposed in which the sludge concentration (MLSS) in the reaction tank is set higher to increase the SRT. In fact, the method using the microorganism-immobilized carrier developed so far does not allow the carrier to flow out of the reaction tank,
SRT has been increased by using a carrier separation means such as a screen. However, in the prior art 3, since the carrier flows out to the final sedimentation basin and the solids load in the final sedimentation basin increases by that amount, the effect of extending the SRT by increasing the MLSS is little or negligible. In general sewage treatment, the SRT is set to about 2 to 5 days, depending on the water temperature, and is set to 3 days or more in order to retain nitrifying bacteria. In the prior art 3, the retention time of the carrier in the reaction tank is about 2 to 5 days or less, which is almost the same as suspended sludge, and the reaction time for the organic fiber to undergo the decomposition reaction is short. In addition, the organic fiber is taken out. Furthermore, the process is not such that a large amount of microorganisms having the ability to decompose organic fibers are retained. In other words, microorganisms having the ability to decompose organic fibrous materials are generally anaerobic microorganisms having a low growth rate, but aerobic reactions having a large growth rate in an aerobic state in a system having an aerobic reaction tank. Bacteria grow in large quantities. Therefore, in an aerobic state having an aerobic reaction tank, a microorganism capable of decomposing organic fibers cannot be a priority species. For this reason, since organic fiber is hardly decomposed, no organic matter is generated, and the effect of promoting nitrogen removal and phosphorus removal and the effect of reducing methanol consumption cannot be obtained.
【0012】上述したように、窒素除去やリン除去を促
進するとともにメタノールの使用量を低減した廃水の処
理方法は、未だ得られていない。さらに、余剰汚泥の脱
水性の改善、汚泥の分離・凝縮性の改善や脱水用の凝集
剤の使用量の削減は、充分に達成されておらず、増殖速
度の小さい有用微生物を反応タンク内に高濃度で保持す
ることも、未だ達成されていないのが現状である。As described above, a method of treating wastewater that promotes nitrogen removal and phosphorus removal and reduces the amount of methanol used has not yet been obtained. Furthermore, the improvement of dehydration of excess sludge, improvement of sludge separation / condensation, and reduction of the amount of flocculant used for dehydration have not been sufficiently achieved, and useful microorganisms with a low growth rate are placed in the reaction tank. At present, maintaining at a high concentration has not yet been achieved.
【0013】そこで本発明は、窒素除去やリン除去を促
進するとともにメタノールの使用量を低減し、かつ余剰
汚泥の脱水性の改善、汚泥の分離・凝縮性の改善や脱水
用の凝集剤の使用量の削減を図り、増殖速度の小さい有
用微生物を反応タンク内に高濃度で保持し得る廃水の処
理方法を提供することを目的とする。[0013] Accordingly, the present invention promotes the removal of nitrogen and phosphorus, reduces the amount of methanol used, improves the dewatering properties of excess sludge, improves the separation and condensation properties of sludge, and uses a coagulant for dehydration. It is an object of the present invention to provide a method for treating wastewater capable of reducing the amount and maintaining useful microorganisms having a low growth rate at a high concentration in a reaction tank.
【0014】また本発明は、窒素除去やリン除去を促進
するとともにメタノールの使用量を低減し、かつ余剰汚
泥の脱水性の改善、汚泥の分離・凝縮性の改善や脱水用
の凝集剤の使用量の削減を図り、増殖速度の小さい有用
微生物を高濃度で反応タンク内に保持して廃水の処理を
行うための処理装置を提供することを目的とする。Further, the present invention promotes the removal of nitrogen and phosphorus, reduces the amount of methanol used, improves the dehydration of excess sludge, improves the separation and condensation of sludge, and uses a flocculant for dehydration. It is an object of the present invention to provide a treatment apparatus for reducing waste and treating wastewater by holding useful microorganisms having a low growth rate in a reaction tank at a high concentration.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、有機系繊維質を含む物質を、最初沈澱池
に導入することを特徴とする廃水の処理方法を提供す
る。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for treating wastewater, which comprises introducing a substance containing an organic fiber into a sedimentation tank at first.
【0016】また本発明は、最初沈殿池に、有機系繊維
質を含む物質の導入手段を設けたことを特徴とする廃水
の処理装置を提供する。The present invention also provides an apparatus for treating wastewater, characterized in that a means for introducing a substance containing organic fibrous material is provided in the first settling basin.
【0017】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0018】本発明においては、まず、有機系繊維質を
含む物質を最初沈澱池に導入して、有機系繊維質を物理
的および/または生物学的に分解する。有機系繊維質を
含む物質は、最初沈澱池に直接導入されてもよく、ある
いは最初沈澱池に通ずる配管に導入してもよい。最初沈
澱池内で有機系繊維質が物理的および/または生物学的
に分解されることによって、有機系繊維質の主成分であ
るセルロースの少なくとも一部が分解されて低分子化し
た有機物が得られるとともに、微細化された有機系繊維
質が発生する。有機系繊維質を物理的に分解するには、
例えば古紙せん断装置などを用いることができる。この
分解生成物である有機物と微細化された有機系繊維質の
一部は、最初沈澱池から生物反応系(生物学的廃水処理
系)に至り、これらを用いて廃水の処理を行う。In the present invention, first, a substance containing an organic fiber is first introduced into a precipitation tank, and the organic fiber is physically and / or biologically degraded. The material containing organic fibrous material may first be introduced directly into the settling basin, or may first be introduced into the pipe leading to the settling basin. At first, organic fiber is physically and / or biologically decomposed in the sedimentation basin, whereby at least a part of cellulose, which is a main component of the organic fiber, is decomposed to obtain a low molecular weight organic substance. At the same time, fine organic fibers are generated. To physically break down organic fiber,
For example, a used paper shearing device can be used. The organic matter, which is the decomposition product, and a part of the finely divided organic fibrous material first reach the biological reaction system (biological wastewater treatment system) from the sedimentation basin, and are used to treat wastewater.
【0019】最初沈澱池内で有機系繊維質の分解・低分
子化により得られた分解生成物と、廃水処理系において
有機系繊維質の分解・低分子化により得られた分解生成
物とは、廃水処理における脱窒反応や脱リン反応に利用
される。これらが利用されることによって、窒素除去の
促進、窒素除去率の向上、メタノール削減効果、リン除
去率の向上効果が得られる。また、有機繊維質の主成分
はセルロースであり、セルロースは炭素と水素と酸素と
からなる分子であるために分解物質には窒素やリンはほ
とんど含まれないので、有機系繊維質の分解によって生
じた有機物によって廃水処理における窒素負荷やリン負
荷が増大するという従来技術1の問題もクリアできる。The decomposition product obtained by decomposing and reducing the molecular weight of organic fibers in the first settling tank and the decomposition product obtained by decomposing and reducing the molecular weight of organic fibers in the wastewater treatment system are as follows: Used for denitrification and dephosphorization reactions in wastewater treatment. By utilizing these, the effects of promoting nitrogen removal, improving the nitrogen removal rate, reducing methanol, and improving the phosphorus removal rate can be obtained. In addition, the main component of the organic fiber is cellulose. Since cellulose is a molecule composed of carbon, hydrogen, and oxygen, the decomposed substance contains almost no nitrogen or phosphorus, and is generated by decomposition of the organic fiber. The problem of the prior art 1 in which the nitrogen load and the phosphorus load in the wastewater treatment increase due to the organic matter can also be solved.
【0020】さらに、有機系繊維質の一部(一部のセル
ロースやリグニン等)は、生物処理系を経由して、また
残りの部分は最初沈澱池から直接引き抜かれ未分解のま
ま汚泥処理工程にいたって脱水されるので、脱水の効率
化、安定化、脱水ケーキの含水率低下効果、脱水用の凝
集剤の低減効果が得られる。Further, a part of the organic fiber (a part of cellulose, lignin, etc.) is passed through a biological treatment system, and the remaining part is directly withdrawn from a sedimentation basin first and is not decomposed. Since the dewatering is performed until then, the dehydration efficiency and stabilization, the effect of lowering the water content of the dewatered cake, and the effect of reducing the coagulant for dewatering are obtained.
【0021】また、脱水性が向上し、脱水ケーキの含水
率が低下することは、下水汚泥ケーキの容積を減少させ
るので、運搬費用等の取り扱いの面でメリットがあり、
かつ、後段において焼却処理する場合においても、補助
原料の削減あるいはエネルギー回収量の増大といったメ
リットが生ずる。The improvement in dewatering properties and the decrease in the water content of the dewatered cake reduce the volume of the sewage sludge cake, which is advantageous in terms of handling such as transportation costs.
In addition, in the case of performing incineration treatment in a later stage, there is a merit such as a reduction in auxiliary materials or an increase in energy recovery.
【0022】上述したような有機系繊維質が粉末状の場
合には、最初沈澱池に導入する前に、こうした有機系繊
維質を予め液体に分散しておくことが好ましい。有機系
繊維質の種類や状態(乾燥度、静電気を帯びているかど
うか)によっては、最初沈澱池に導入した時点で、塊を
つくってしまうことがある。塊状となった表面のみが微
生物や酵素等と接触して、導入した有機系繊維質と微生
物や酵素との良好な接触状態が得られない。したがっ
て、有機系繊維質の分解反応の反応効率が低下する場合
があるためである。粉末状の有機系繊維質を含む物質を
予め分散させる液体としては、廃水処理の工程で発生す
る液状物質の一部または全部、あるいは水道水、工場用
水、雑用水、井水等を用いることができる。廃水処理工
程で発生する液状物質としては、例えば、流入水、返送
汚泥、余剰汚泥、循環水、濃縮汚泥、濃縮汚泥脱離液、
脱水工程脱離液、汚泥書留工程返流水、およびろ過洗浄
廃水等が挙げられる。さらに、分散方法としては通常の
混合機、分散機、撹拌機、ミキサー等を用いればよい。
また必要に応じて分散剤を添加してもよく、超音波など
を利用して分散させることも可能である。When the above-mentioned organic fiber is in the form of powder, it is preferable to disperse the organic fiber in a liquid in advance before introducing it into the precipitation tank. Depending on the type and condition of the organic fiber (dryness, whether or not it is charged with static electricity), when it is first introduced into the sedimentation basin, lumps may be formed. Only the agglomerated surface comes into contact with microorganisms, enzymes and the like, and a good contact state between the introduced organic fiber and the microorganisms or enzymes cannot be obtained. Therefore, the reaction efficiency of the decomposition reaction of the organic fibrous material may decrease. As the liquid in which the substance containing the powdery organic fiber is dispersed in advance, a part or all of the liquid substance generated in the wastewater treatment process, or tap water, factory water, miscellaneous water, well water, or the like may be used. it can. As the liquid substance generated in the wastewater treatment step, for example, inflow water, returned sludge, excess sludge, circulating water, concentrated sludge, concentrated sludge desorbed liquid,
Examples include a dewatering solution for a dehydration step, return water for a sludge registration step, and filtration and washing wastewater. Further, as a dispersing method, a usual mixer, disperser, stirrer, mixer or the like may be used.
If necessary, a dispersant may be added, and the dispersing agent can be dispersed using ultrasonic waves or the like.
【0023】本発明において有機系繊維質としては、有
機系繊維質を主成分とする廃材、例えば古紙等を用いる
ことが好ましい。このことは、廃材の処理費用を削減す
るという効果があり、さらに、現在の社会的要望である
リサイクル、ゼロエミッションの面からみても有効であ
る。なお、古紙を用いた場合には、数センチ角の粒状で
投入した場合であっても反応タンク内で、ほとんど原型
を残さない程度にこなごなな状態となることが確認され
ているので、有機系繊維質の投入形態は、何等限定され
ない。しかしながら、反応速度の面からは事前に微細化
しておくことが好ましい。微細化処理を施すかどうかに
ついては、得られる効果と微細化処理のためのコストと
を総合的に判断して、適宜決定すればよい。In the present invention, as the organic fiber, it is preferable to use a waste material mainly composed of the organic fiber, such as waste paper. This has the effect of reducing the cost of treating waste materials, and is also effective in terms of the current social demands of recycling and zero emissions. In addition, in the case where used paper is used, it is confirmed that even in the case where it is supplied in the form of a few centimeters in a granular form, the state in the reaction tank is so complicated that almost no prototype is left, so that the organic type is used. The input form of the fibrous material is not limited at all. However, from the viewpoint of the reaction rate, it is preferable to make the finer in advance. Whether or not to perform the miniaturization process may be appropriately determined by comprehensively judging the effect to be obtained and the cost for the miniaturization process.
【0024】廃水を処理する工程の一部は、好気状態の
反応容器内で行うことができ、廃水を処理する工程を好
気状態の反応容器内で行う場合には、この好気状態の反
応容器は微生物固定化担体を収容していることが好まし
い。これによって、増殖速度が小さく、高濃度に維持す
ることが困難な硝化細菌、例えばアンモニア酸化細菌や
亜硝酸酸化細菌を、反応容器内に高濃度で維持すること
ができるので、よりいっそうの窒素成分処理の効率化が
達成される。すなわち、窒素除去率の向上、窒素除去の
安定化、反応タンクの小型化が達成される。この場合に
は、有機系繊維質の投入に相当する分だけ(より正確に
は、最初沈澱池に導入された有機質のうち、分解・低分
子化された後、流入水とともに生物処理系に導入され、
微生物に再合成され固形化される部分と、未分解のまま
生物処理系から流出する部分)、汚泥固形物の発生量が
増大し、有機系繊維質の最初沈澱池への投入を行わない
場合と比べてSRTは若干短縮される。このため、硝化
細菌を反応タンクに高濃度に維持するという面では若干
不利になる面がある。しかしながら、微生物固定化担体
を反応タンクに収容することによって担体に硝化細菌が
高濃度に保持されるので、前述したような窒素除去の効
率化が達成できる。Part of the step of treating wastewater can be carried out in an aerobic reaction vessel. When the step of treating wastewater is carried out in an aerobic reaction vessel, this aerobic reaction vessel can be used. The reaction vessel preferably contains a microorganism-immobilized carrier. As a result, nitrifying bacteria having a low growth rate and difficult to maintain at a high concentration, such as ammonia-oxidizing bacteria and nitrite-oxidizing bacteria, can be maintained at a high concentration in the reaction vessel, so that the nitrogen component is further increased. Processing efficiency is achieved. That is, improvement of the nitrogen removal rate, stabilization of nitrogen removal, and downsizing of the reaction tank are achieved. In this case, only the amount equivalent to the input of organic fiber (more precisely, of the organic matter initially introduced into the sedimentation basin, after being decomposed and reduced in molecular weight, introduced into the biological treatment system together with the influent water) And
The part that is re-synthesized by microorganisms and solidified, and the part that flows out of the biological treatment system without being decomposed), the amount of generated sludge solids increases, and the organic fiber is not fed into the first sedimentation basin SRT is slightly shortened as compared with. For this reason, there is a slight disadvantage in maintaining the nitrifying bacteria in the reaction tank at a high concentration. However, by accommodating the microorganism-immobilized carrier in the reaction tank, the nitrifying bacteria are maintained at a high concentration in the carrier, and thus the efficiency of nitrogen removal as described above can be achieved.
【0025】好気状態の反応容器に収容された微生物固
定化担体は、中空円筒状とすることが好ましく、この好
気状態の反応容器は目開きが2.0mm以上の微生物固
定化担体流出防止スクリーン等の担体流出防止装置を流
出側に具備することが好ましい。中空円筒状の微生物固
定化担体を使用することによって微生物固定化担体の単
位容積当たりの表面積を大とすることができるので、大
量の硝化細菌を担体表面に保持することができ、また担
体の形状係数が小さく流動性も高くなる。ここで、好気
状態の反応容器に有機系繊維質を投入した場合には、有
機系繊維質の分解に伴って微細化された繊維質が発生
し、この微細化された繊維質がスクリーンの閉塞を引き
起こすおそれがあるため、スクリーンの目幅はできるだ
け大とすることが望ましい。実用的には、スクリーンの
目幅は2mm以上、さらには2.5mm以上とすること
が好ましいが、スクリーンの目幅を大とすると、担体の
大きさも大とせざるを得ない。この際には担体の比表面
積も減少してしまうため、比表面積を大とできる中空形
状の担体を採用することが望まれる。The microorganism-immobilized carrier accommodated in the aerobic reaction vessel is preferably in the form of a hollow cylinder, and the aerobic reaction vessel has an opening of 2.0 mm or more for preventing the microorganism-immobilized carrier from flowing out. It is preferable to provide a carrier outflow prevention device such as a screen on the outflow side. Since the surface area per unit volume of the microorganism-immobilized carrier can be increased by using the hollow cylindrical microorganism-immobilized carrier, a large amount of nitrifying bacteria can be held on the carrier surface, and the shape of the carrier can be improved. The coefficient is small and the fluidity is high. Here, when the organic fiber is charged into the aerobic reaction vessel, the fine fiber is generated along with the decomposition of the organic fiber, and the fine fiber is used for the screen. It is desirable that the screen width be as large as possible because of the possibility of blockage. Practically, the mesh width of the screen is preferably 2 mm or more, more preferably 2.5 mm or more. However, if the mesh width of the screen is increased, the size of the carrier must be increased. In this case, since the specific surface area of the carrier also decreases, it is desired to employ a hollow-shaped carrier capable of increasing the specific surface area.
【0026】あるいは、前記有機系繊維質を含む物質を
処理する工程には、有機系繊維質分解酵素および有機系
繊維質の分解能力を有する微生物の少なくとも1種を導
入してもよい。Alternatively, at least one of an organic fibrinolytic enzyme and a microorganism capable of degrading organic fibrous material may be introduced in the step of treating the substance containing organic fibrous material.
【0027】有機系繊維質を含む物質の分解を行うには
有機系繊維質の分解能力を有する微生物や酵素が必要で
あり、反応開始時点においてこれらが供給されているこ
とが好ましい。すでに廃水処理装置の中に有機系繊維質
の分解能力を有する微生物が含まれていれば、特に上述
の酵素や微生物を導入する必要がない場合もある。しか
しながら、反応の立ち上がりを迅速に行うためにも、反
応開始時点でのこれらの添加は有効である。反応開始時
点のみ添加するか、添加を継続するか、あるいは添加量
については前述のように地域性や工場廃水の流入の有無
等によって異なるため、そのケースごとに反応の安定性
や得られる反応速度等から経済性も考慮したうえで、決
めればよい。In order to decompose substances containing organic fibers, microorganisms and enzymes capable of decomposing organic fibers are required, and it is preferable that these are supplied at the start of the reaction. If the wastewater treatment apparatus already contains a microorganism capable of decomposing organic fibers, it may not be necessary to introduce the above-mentioned enzymes and microorganisms. However, these additions at the start of the reaction are effective for promptly starting the reaction. Whether to add only at the start of the reaction, to continue the addition, or the amount of addition depends on the regional characteristics, the presence or absence of inflow of factory wastewater, etc. as described above. It should be decided in consideration of economic efficiency from the above.
【0028】さらに、最初沈澱池に廃水処理に関与する
微生物を含む液の一部を導入してもよく、こうした液と
しては、例えば、返送汚泥、余剰汚泥、汚泥処理系返流
水等が挙げられる。これらの液中にはセルロース分解能
力を有する細菌が存在するので、最初沈澱池における有
機系繊維質の分解を加速することができる。Furthermore, a part of a liquid containing microorganisms involved in wastewater treatment may be introduced into the sedimentation basin at first, and such liquids include, for example, returned sludge, excess sludge, and sludge treatment system return water. . Since bacteria having a cellulose-decomposing ability are present in these liquids, it is possible to accelerate the decomposition of the organic fiber in the first settling tank.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0030】図1は、本発明の廃水処理装置の一例の構
成を表す概略図である。図示する廃水の処理装置におい
ては、まず、有機系繊維質を含む物質10が最初沈澱池
11に導入される。この最初沈澱池11内では、有機系
繊維質を含む物質10が物理的および/または生物学的
に分解される。本発明において有機系繊維質としては、
古紙等の有機繊維質を主成分とする廃材を用いることが
できる。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an example of the wastewater treatment apparatus of the present invention. In the illustrated wastewater treatment apparatus, first, a substance 10 containing an organic fiber is first introduced into a sedimentation basin 11. In the first sedimentation basin 11, the substance 10 containing organic fibrous material is physically and / or biologically decomposed. In the present invention, as the organic fiber,
Waste materials such as waste paper mainly composed of organic fibers can be used.
【0031】最初沈澱池11の下流側には、嫌気タンク
9、無酸素タンク2、好気タンク4、沈殿池7、濃縮装
置15および脱水装置18が設けられており、これらに
よって廃水処理プロセスが構成される。なお、こうした
タンク等の配置の順番は、図示する例に限定されるもの
ではない。An anaerobic tank 9, an anoxic tank 2, an aerobic tank 4, a sedimentation basin 7, a concentrator 15, and a dehydrator 18 are provided downstream of the first settling basin 11. Be composed. The order of the arrangement of the tanks and the like is not limited to the illustrated example.
【0032】流入廃水1は、最初沈澱池11を経て嫌気
タンク9に導入される。この際、最初沈澱池で分解を受
け低分子化された有機系繊維質と微細化された有機系繊
維質の一部とが、流入水とともに嫌気タンク9に導入さ
れる。また、沈澱池7からの汚泥の一部が返送汚泥13
として嫌気タンク9に導入される。さらに、図示するよ
うに、濃縮装置15からの濃縮分離液17および脱水装
置18からの脱水装置脱離液20も嫌気タンク9に返送
してもよいが、これらの返送は必ずしも必要ではない。
濃縮分離液17および脱水装置脱離液20は、場合によ
っては専用の処理工程に導入され、あるいは最初沈殿池
や沈砂池に投入される場合もある。The inflow wastewater 1 is first introduced into the anaerobic tank 9 via the sedimentation basin 11. At this time, the organic fiber which has been decomposed and reduced in molecular weight in the sedimentation basin and a part of the finely divided organic fiber are introduced into the anaerobic tank 9 together with the inflow water. A part of the sludge from the sedimentation basin 7 is returned to the sludge 13.
Is introduced into the anaerobic tank 9. Further, as shown in the figure, the concentrated separated liquid 17 from the concentrating device 15 and the dehydrating device desorbed liquid 20 from the dehydrating device 18 may be returned to the anaerobic tank 9, but these are not necessarily required.
In some cases, the concentrated separated liquid 17 and the desorbing liquid 20 are introduced into a dedicated treatment step, or may be initially introduced into a sedimentation basin or a sand basin.
【0033】嫌気タンク9内では嫌気条件下で反応が進
行し、嫌気タンク9の流出液は、好気タンク4からの流
出液の一部である循環液3とともに無酸素タンク2に導
入される。この無酸素タンク2内では無酸素条件下で反
応が進行し、無酸素タンク2の流出液は好気タンク4に
導入される。The reaction proceeds in the anaerobic tank 9 under anaerobic conditions, and the effluent of the anaerobic tank 9 is introduced into the oxygen-free tank 2 together with the circulating liquid 3 which is a part of the effluent from the aerobic tank 4. . The reaction proceeds in the oxygen-free tank 2 under oxygen-free conditions, and the effluent from the oxygen-free tank 2 is introduced into the aerobic tank 4.
【0034】好気タンク4には微生物固定化担体5が収
容されており、このタンクの流出側には担体流出防止
(担体分離)装置6が設置されているので、担体は好気
タンク4内に常に保持される。好気タンク4の流出液の
一部は、上述したように循環液3として無酸素タンク2
に循環され、残りは沈殿池7に導入される。好気タンク
4内に収容される微生物固定化担体5の形状としては、
中空円筒状が好ましいが、他の形状でも効果を得ること
ができる。中空円筒状の担体を用いることによって、微
生物固定化担体の単位容積当たりの表面積を大とするこ
とができ、また担体の形状係数が小さく流動性も高くな
るというメリットが得られる。The aerobic tank 4 contains a microorganism-immobilized carrier 5, and a carrier outflow preventing (carrier separating) device 6 is installed at the outflow side of this tank. Is always retained. A part of the effluent of the aerobic tank 4 is used as the circulating liquid 3 as described above.
And the remainder is introduced into the sedimentation basin 7. The shape of the microorganism-immobilized carrier 5 housed in the aerobic tank 4 is as follows.
Although a hollow cylindrical shape is preferable, effects can be obtained with other shapes. By using a hollow cylindrical carrier, there are advantages that the surface area per unit volume of the microorganism-immobilized carrier can be increased, and that the carrier has a small shape factor and high fluidity.
【0035】担体の材質としては、高分子系および無機
素材のいずれを用いることもできる。高分子系として
は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミ
ド、ポリビニルフェルマール、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、塩化ビニリデン、ナイロン、ポリ塩化ビニルお
よびこれらの混合物が挙げられ、無機素材としては、セ
ラミック系、砂、活性炭、およびアンスラサイトやゼオ
ライト等の鉱物などが挙げられる。さらに木材チップ等
を用いてもよい。As the material of the carrier, any of a polymer-based material and an inorganic material can be used. Examples of the polymer system include polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyacrylamide, polyvinyl fermal, polypropylene, polyethylene, vinylidene chloride, nylon, polyvinyl chloride, and mixtures thereof. System, sand, activated carbon, and minerals such as anthracite and zeolite. Further, wood chips or the like may be used.
【0036】こうした担体には、微生物のみならず酵素
を固定化してもよい。その際、ポリビニルアルコール、
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
およびポリアクリルアミド等のゲルの内部に酵素を固定
化することができる。担体分離装置6としてはスクリー
ンを用いるのが一般的であるが、担体と好気タンク4の
流出液とを分離できるものであれば方式は特に限定され
ず、任意のものを用いることができる。すでに説明した
ような理由から、スクリーン目幅は、実用的には2mm
以上であり、2.5mm以上が好ましい。On such a carrier, not only microorganisms but also enzymes may be immobilized. At that time, polyvinyl alcohol,
Polyethylene glycol, polypropylene glycol,
And an enzyme can be immobilized inside a gel such as polyacrylamide. A screen is generally used as the carrier separation device 6, but the system is not particularly limited as long as it can separate the carrier and the effluent of the aerobic tank 4, and any device can be used. For the reason already described, the screen width is practically 2 mm.
Or more, and preferably 2.5 mm or more.
【0037】なお、処理場の敷地に充分な余裕があり、
大型の好気タンクを設けて硝化細菌を高濃度に保持でき
る場合には、必ずしも好気タンク4内に担体5を用いる
必要はない。In addition, there is enough room on the site of the treatment plant,
When a large aerobic tank is provided and nitrifying bacteria can be maintained at a high concentration, it is not always necessary to use the carrier 5 in the aerobic tank 4.
【0038】沈殿池7では、好気タンク4から導入され
た流出液が沈降分離されて汚泥が得られ、その一部は、
余剰汚泥14として濃縮装置15に導入され、汚泥の残
りの部分は返送汚泥13として嫌気タンク9に導入され
る。一方、沈殿池7で固液分離された上澄み液は、処理
水8として排出される。なお、沈殿池7は、汚泥と処理
水とを分離するためのものであり、汚泥と処理水との分
離が可能であれば、他の方式(浮上分離、膜分離、濾
過、遠心分離等)を使用しても構わない。In the sedimentation basin 7, the effluent introduced from the aerobic tank 4 is settled and separated to obtain sludge.
The sludge is introduced into the concentration device 15 as surplus sludge 14, and the remaining portion of the sludge is introduced into the anaerobic tank 9 as returned sludge 13. On the other hand, the supernatant liquid subjected to solid-liquid separation in the sedimentation basin 7 is discharged as treated water 8. The sedimentation basin 7 is for separating the sludge from the treated water. If the sludge can be separated from the treated water, other methods (floating separation, membrane separation, filtration, centrifugation, etc.) can be used. May be used.
【0039】なお、最初沈澱池の引き抜き汚泥12は、
濃縮装置15に導入される。First, the sludge 12 drawn from the sedimentation basin is:
It is introduced into the concentration device 15.
【0040】最初沈澱池の濃縮汚泥12と余剰汚泥14
とが導入された濃縮装置15では、この汚泥が濃縮され
て濃縮汚泥16として脱水装置18に導入された後、脱
水処理を受けて脱水ケーキ19として排出される。ま
た、脱水工程18で発生する脱離液20は、濃縮工程で
発生する分離液17とともに嫌気タンク9に返送・処理
される。First, the concentrated sludge 12 and excess sludge 14 in the sedimentation basin
In the concentration device 15 into which the sludge is introduced, the sludge is concentrated and introduced into the dehydration device 18 as the concentrated sludge 16, and then subjected to dehydration treatment and discharged as the dewatered cake 19. Further, the desorbed liquid 20 generated in the dehydration step 18 is returned and processed to the anaerobic tank 9 together with the separated liquid 17 generated in the concentration step.
【0041】本発明において濃縮設備15および脱水設
備18としては、種々の方式のものを用いることがで
き、例えば、遠心濃縮装置、濾過式濃縮装置、浮上式濃
縮装置や、ベルトプレス式脱水機、遠心脱水機、フィル
タープレス式脱水機、およびロータリープレス式脱水機
等を用いてもよい。また、処理施設によっては、汚泥処
理設備を保有せず、汚泥の集約処理や移動式汚泥処理設
備による処理等が行われる場合もあるが、その場合も本
発明の効果は何等変わらず維持される。In the present invention, various types of concentrating equipment 15 and dehydrating equipment 18 can be used, such as a centrifugal concentrator, a filtration concentrator, a floating concentrator, a belt press dehydrator, A centrifugal dehydrator, a filter press dehydrator, a rotary press dehydrator, or the like may be used. In addition, depending on the treatment facility, there is a case where the sludge treatment facility is not possessed, and the sludge is condensed or treated by a mobile sludge treatment facility. .
【0042】上述のプロセスにおける主な反応は、最初
沈澱池11内における有機系繊維質の物理的微細化、分
解・低分子化反応;嫌気タンク9内での有機系繊維質の
分解・低分子化反応、リンの吐き出し反応;無酸素タン
ク2内での有機系繊維質の分解・低分子化反応、脱窒反
応;および好気タンク4内での有機物分解反応、硝化反
応、リン吸収反応である。The main reactions in the above-described process are: first, physical fineness, decomposition, and low-molecularization reaction of organic fibers in the sedimentation basin 11; decomposition, low-molecular weight of organic fibers in the anaerobic tank 9. Chemical reaction, phosphorus exhalation reaction; decomposition and depolymerization reaction of organic fibers in anoxic tank 2; denitrification reaction; and organic substance decomposition reaction, nitrification reaction, phosphorus absorption reaction in aerobic tank 4 is there.
【0043】廃水中の窒素成分は、好気タンク4内での
硝化細菌の作用によって、アンモニア性窒素や有機性窒
素はNO2−NやNO3−Nに変換される。ここでの硝化
細菌とは、浮遊しているものと担体5に固定化されてい
るものとの両方をさす。その後、好気タンク4からの流
出液の一部は、循環水3として無酸素タンク2に循環さ
れ、無酸素タンク2内でNO2−NやNO3−NがN2ガ
スに還元される。こうして得られたN2ガスが大気放散
されることによって、廃水中の窒素成分が除去される。The nitrogen components in the wastewater are converted into ammonia nitrogen and organic nitrogen into NO 2 -N and NO 3 -N by the action of nitrifying bacteria in the aerobic tank 4. Here, the nitrifying bacteria refer to both those that are suspended and those that are immobilized on the carrier 5. Thereafter, a part of the effluent from the aerobic tank 4 is circulated as circulating water 3 to the oxygen-free tank 2, where NO 2 -N and NO 3 -N are reduced to N 2 gas in the oxygen-free tank 2. . The N 2 gas thus obtained is released to the atmosphere, whereby nitrogen components in the wastewater are removed.
【0044】この還元反応における還元剤としては、流
入水1に含まれる有機物が用いられる。さらに、最初沈
澱池11や嫌気タンク9で生成し、無酸素タンク2に導
入された有機物もまた、還元剤として作用する。廃水中
のリンは、微生物の次のような作用によって除去され
る。まず、微生物は嫌気タンク9で有機物を利用して体
内のリンを吐き出し、その後、リンを吐き出した微生物
が主に好気タンク4において吐き出した量以上のリンを
体内に吸収する。こうして、廃水中のリンが微生物の体
内に吸収されることによって、廃水中のリンが除去され
る。As a reducing agent in this reduction reaction, an organic substance contained in the inflow water 1 is used. Further, the organic matter generated first in the sedimentation basin 11 and the anaerobic tank 9 and introduced into the anoxic tank 2 also acts as a reducing agent. Phosphorus in wastewater is removed by the following actions of microorganisms. First, microorganisms use organic matter in the anaerobic tank 9 to exhale phosphorus in the body, and then the microorganisms that exhale phosphorus mainly absorb more phosphorus in the body than the amount exhaled in the aerobic tank 4. Thus, the phosphorus in the wastewater is removed by absorbing the phosphorus in the wastewater into the body of the microorganism.
【0045】嫌気タンク9内において有機物を利用して
微生物が体内のリンの吐き出す反応が生じる際には、有
機物がエネルギー源として必要とされる。この有機物と
して、最初沈澱池11および嫌気タンク9で有機系繊維
質から生成した有機物が用いられる。When a reaction occurs in the anaerobic tank 9 where microorganisms use the organic substance to exhale phosphorus in the body, the organic substance is required as an energy source. As the organic matter, an organic matter generated from organic fibers in the precipitation tank 11 and the anaerobic tank 9 is used.
【0046】また、リンを吐き出した微生物が好気タン
ク4においてリンを吸収する反応の際にも、有機物をエ
ネルギー源として必要とする。最初沈澱池11および嫌
気タンク9で有機系繊維質から生成した有機物は、この
エネルギー源としても活用される。Also, when the microorganisms that have discharged phosphorus absorb the phosphorus in the aerobic tank 4, the organic matter is required as an energy source. The organic matter generated from the organic fiber in the sedimentation basin 11 and the anaerobic tank 9 at the beginning is also used as this energy source.
【0047】本発明においては、上述したような酸化還
元反応により廃水中の窒素が除去され、リンの過剰摂取
により廃水中のリンが除去される。さらに本発明におい
ては、有機系繊維質の分解によって生じた物質を利用し
た生物反応にともなって生物が増殖し、その際に水中の
リン化合物および窒素化合物を微生物が生体内に摂取す
る。こうして、処理水中のリン濃度および窒素濃度はさ
らに低減される。In the present invention, nitrogen in wastewater is removed by the above-described redox reaction, and phosphorus in wastewater is removed by excessive intake of phosphorus. Furthermore, in the present invention, organisms proliferate with a biological reaction utilizing a substance produced by the decomposition of organic fibrous materials. At this time, the microorganisms ingest the phosphorus compounds and nitrogen compounds in the water. Thus, the phosphorus concentration and the nitrogen concentration in the treated water are further reduced.
【0048】なお、未分解のまま生物処理系から汚泥処
理系に引き抜かれる有機系繊維質も存在するが、これら
は汚泥の沈降分離性を向上させるので、沈澱池7から得
られる処理水8中の固形物濃度は小さくなり、処理水質
はいっそう優れたものとなる。There are also organic fibrous materials which are extracted from the biological treatment system to the sludge treatment system without decomposition, but these improve the sedimentation and separability of the sludge. , The solids concentration becomes smaller and the quality of the treated water becomes even better.
【0049】さらに、脱水設備には最初沈澱池および生
物処理系を経由して未分解の有機系繊維質が導入される
が、これらは汚泥の脱水性を向上させるので、脱水装置
18からの脱水ケーキ19の含水率が低下し、脱水ケー
キを焼却する際の補助燃料のコストを大幅に削減できる
という利点もある。加えて、脱水性の向上にともなって
脱水用の凝集剤の使用量を低減できるというメリットも
発生する。Furthermore, undecomposed organic fibrous materials are first introduced into the dewatering facility via the sedimentation basin and the biological treatment system. There is also an advantage that the water content of the cake 19 is reduced, and the cost of auxiliary fuel for incinerating the dewatered cake can be greatly reduced. In addition, there is a merit that the amount of the coagulant for dehydration can be reduced as the dehydration property is improved.
【0050】また、脱水性が向上し、脱水ケーキの含水
率が低下することは、下水汚泥ケーキの容積を減少させ
るので、運搬費用等の取り扱いの面でメリットがあり、
かつ、後段において焼却処理する場合においても、補助
原料の削減あるいはエネルギー回収量の増大といったメ
リットが生ずる。Further, the improvement of the dewatering property and the decrease in the water content of the dewatered cake reduce the volume of the sewage sludge cake, which is advantageous in terms of handling such as transportation cost.
In addition, in the case of performing incineration treatment in a later stage, there is a merit such as a reduction in auxiliary materials or an increase in energy recovery.
【0051】本発明において最初沈殿池11に導入され
る有機系繊維質(原料)10としては、古紙、木片(建
設廃材を含む)、おがくず、もみ殻、厨芥等、およびこ
れらのうちの2種以上の混合物を利用することができ
る。ただし、厨芥類については、窒素、りん成分濃度が
高いものは本発明の効果を減ずるので好ましくない。ま
た、有機系繊維質濃度や有機物濃度が高く、かつ、窒
素、りん成分濃度が低いものであれば、工場や事業所等
から発生する廃棄物や廃水を原料として利用することも
可能である。また、その形状は特に限定されるものでは
なく、粒状、粉状、糸状、および紙片状のいずれとして
もよい。反応効率や反応速度の観点からは、有機系繊維
質は微細であるほど有利である。しかしながら粒状や紙
片状であっても容易に最初沈澱池内で微細化される。ま
た、微細化処理をしてから投入する場合には費用、処理
のための維持管理等が必要とされる。したがって、その
必要性や効果等を総合して、有機系繊維質の投入形態を
適宜決定すればよい。なお、有機系繊維質の一例とし
て、オフィスなどで発生するシュレッダー屑や、シュレ
ッダー屑を圧縮・成形したもの、古紙を粒状に成形した
もの、木片やもみがら等が挙げられる。古紙の場合、紙
として再生利用しようとした場合には、通常事前に分別
が必要とされる。これに対して、本発明では分別は特に
必要なく、現在もっとも分別が困難で紙としての再利用
が難しく、大きな問題となっているいわゆるミックス古
紙も利用することができる。ミックス古紙中の上質紙の
部分にはセルロースが多く含まれ、これは分解、低分子
化されて窒素除去、リン除去に用いられる。一方、ミッ
クス古紙中の低質紙の部分はリグニン等の難分解性成分
を多く含んでいるが、未分解部分は汚泥の沈降性や濃縮
性、あるいは脱水性の向上に寄与する。In the present invention, the organic fibrous material (raw material) 10 first introduced into the sedimentation basin 11 includes waste paper, wood chips (including construction waste materials), sawdust, rice hulls, kitchen garbage, and the like. The above mixture can be used. However, kitchen garbage having a high concentration of nitrogen and phosphorus components is not preferable because the effects of the present invention are reduced. In addition, as long as the concentration of organic fibers and the concentration of organic substances are high and the concentrations of nitrogen and phosphorus components are low, waste and wastewater generated from factories and offices can be used as raw materials. The shape is not particularly limited, and may be any of a granular shape, a powdery shape, a thread shape, and a paper piece shape. From the viewpoints of reaction efficiency and reaction rate, the finer the organic fiber, the more advantageous. However, even in the form of granules or pieces of paper, they are easily refined first in the sedimentation basin. In addition, in the case of inputting after performing the miniaturization process, cost, maintenance and the like for the process are required. Therefore, the input form of the organic fiber may be appropriately determined in consideration of the necessity and effect. Examples of the organic fibrous materials include shredder waste generated in offices and the like, shredder waste compressed and formed, waste paper formed into granules, wood chips and rice husks, and the like. In the case of waste paper, if it is to be recycled as paper, it is usually necessary to separate it in advance. On the other hand, in the present invention, separation is not particularly necessary, and so-called mixed waste paper, which is currently the most difficult to separate and is difficult to reuse as paper, and is a major problem, can be used. The portion of the high-quality paper in the mixed waste paper contains a large amount of cellulose, which is decomposed and degraded to low molecular weight and used for removing nitrogen and phosphorus. On the other hand, the low-quality paper portion in the mixed waste paper contains a large amount of hardly decomposable components such as lignin, but the undecomposed portion contributes to the improvement of the sedimentation property, concentration property, or dewatering property of sludge.
【0052】また、最初沈澱池11内で分解・低分子化
される前の有機系繊維質に、前処理を予め施すことによ
って、反応効率および反応速度を向上させることができ
る。前処理としては、例えば、酸処理、アルカリ処理、
オゾン処理、過酸化物処理、温度処理、超音波処理、お
よびこれらの組み合わせなどが挙げられる。これらの処
理を施すかどうかについても処理費用、処理のための維
持管理の必要性、効果等を総合的に判断して適宜決定す
ることができる。Further, by pre-treating the organic fibrous material before being decomposed and reduced in molecular weight in the first settling basin 11, the reaction efficiency and the reaction speed can be improved. As the pretreatment, for example, acid treatment, alkali treatment,
Examples include ozone treatment, peroxide treatment, temperature treatment, ultrasonic treatment, and combinations thereof. Whether or not to perform these processes can be appropriately determined by comprehensively judging the processing costs, the necessity of maintenance and management for the processes, the effects, and the like.
【0053】最初沈澱池11に導入される有機系繊維質
10の量は、流入水1の水質、要求される処理水8の水
質、最初沈澱池における滞留時間と分率効率によって変
化する。一般的には、所望される処理水の窒素濃度やリ
ン濃度が低い値の場合;流入水のBOD/窒素比やBO
D/リン比が小さい場合;脱水ケーキの含水率を低下さ
せたい場合;あるいは沈殿池における固液分離性を高め
たい場合には、導入する有機系繊維質10の量を大とす
る必要がある。一般的な下水を処理する場合には、投入
量は流入下水1m3当たり10gから500g程度とな
る。投入する有機系繊維質10の容積は、投入する有機
系繊維質10の量、分解率、および平均滞留時間から決
定することができる。The amount of the organic fiber 10 introduced into the first settling basin 11 varies depending on the quality of the influent 1, the required quality of the treated water 8, the residence time in the first settling basin and the fractional efficiency. Generally, when the desired nitrogen or phosphorus concentration of the treated water is low; the BOD / nitrogen ratio or BO
When the D / phosphorus ratio is small; when it is desired to reduce the water content of the dewatered cake; or when it is desired to increase the solid-liquid separation property in the sedimentation basin, it is necessary to increase the amount of the organic fiber 10 to be introduced. . When treating general sewage, the input amount is about 10 g to 500 g per 1 m 3 of inflow sewage. The volume of the organic fiber 10 to be charged can be determined from the amount of the organic fiber 10 to be charged, the decomposition rate, and the average residence time.
【0054】なお、最初沈澱池11内で有機系繊維質の
分解・低分子化を行って、主に糖類や有機酸の類、ある
いはアルコール等を生成する際、条件によっては有機系
繊維質の分解、低分子化が進みすぎてメタンガスが発生
する場合がある。メタンガスが大量に発生して気散する
ような条件では、せっかく生成した糖類や有機酸の類、
あるいはアルコール等が無駄になってしまうので、最初
沈澱池11内はメタンガス生成反応が起こらない条件と
することが求められる。そのためには、最初沈澱池11
における固形物の滞留時間を調整、具体的には短縮し
て、メタン生成菌がタンク内に高濃度に蓄積しないよう
にする方法が挙げられる。When the organic fiber is first decomposed and depolymerized in the sedimentation basin 11 to mainly produce saccharides, organic acids, alcohols, etc., depending on the conditions, the organic fiber may be decomposed depending on the conditions. Methane gas may be generated due to excessive decomposition and low molecular weight. Under conditions where methane gas is generated and diffused in large quantities, saccharides and organic acids,
Alternatively, since alcohol and the like are wasted, it is required that the inside of the sedimentation basin 11 is initially set to a condition that does not cause a methane gas generation reaction. To do so, first settling basin 11
In this method, the retention time of the solid matter in step (1) is adjusted, specifically, shortened to prevent the methanogen from accumulating in the tank at a high concentration.
【0055】さらに、メタン生成菌は、一般に酸素の存
在によって大きなダメージを受ける細菌、すなわち絶対
嫌気性菌であるため、最初沈澱池11に酸素含有ガスを
吹き込んだり、過酸化物やオゾン等を導入することによ
ってメタン菌の増殖、活動を抑えることができる。嫌気
度の指標としてはDO(溶存酸素濃度)やORP(酸化
還元電位)を用いることができる。特に、酸化還元電位
による制御は有効であり、有機系繊維質の低分子化が起
こり、メタン化が進行しにくい範囲である+50mVか
ら−250mVの範囲になるように制御することが有効
である。Furthermore, since methane-producing bacteria are generally bacteria that are greatly damaged by the presence of oxygen, that is, obligate anaerobic bacteria, oxygen-containing gas is first blown into the sedimentation basin 11 or peroxide or ozone is introduced. By doing so, the growth and activity of methane bacteria can be suppressed. DO (dissolved oxygen concentration) or ORP (redox potential) can be used as an index of the anaerobic degree. In particular, control by the oxidation-reduction potential is effective, and it is effective to control the molecular weight of the organic fiber to be in the range of +50 mV to -250 mV, which is a range in which methanation hardly proceeds.
【0056】また、間欠的に、短時間好気的雰囲気とす
ることは、メタン菌による有機物の分解を防ぐために効
果がある。これは、メタン菌は絶対嫌気性であり、酸素
に非常に弱いのに対して、セルロース分解菌は、嫌気性
菌ではあってもメタン菌よりは酸素に対する耐性を有し
ているためである。したがって、間欠的に短時間好気的
雰囲気とするような操作を行なうことによって、メタン
菌のみに大きなダメージを与えることが可能となる。こ
の考え方は、漬け物のぬか味噌を1日1回切り返すのと
同様の考え方であり、ぬか味噌の場合は、このようにし
て酸素を送り込むことによって嫌気性の雑菌の繁殖を抑
制している。ただし、好気状態に保つ時間が長すぎる場
合には、メタン菌のみならずセルロース分解菌もダメー
ジを受けるおそれがある。さらに、この場合には種々の
好気性の従属栄養細菌が出現して、セルロースの分解産
物をさらに分解してしまう。したがって、好気状態が長
すぎても問題があり、適切に選択することが望まれる。
好気条件に保つ時間、および好気状態とする頻度は、最
初沈殿池の運転条件(例えば、温度、固形物滞留時間、
固形物濃度等)によって異なるが、一般的には4日に1
回から1日8回程度、1回当たり1分以上、溶存酸素濃
度が0.05mg/L以上となる時間帯を設ければよ
い。In addition, intermittently making the atmosphere aerobic for a short time is effective for preventing decomposition of organic substances by methane bacteria. This is because methane bacteria are absolutely anaerobic and are very susceptible to oxygen, whereas cellulolytic bacteria are anaerobic bacteria but more resistant to oxygen than methane bacteria. Therefore, by performing an operation to make the atmosphere aerobic intermittently for a short period of time, it becomes possible to seriously damage only the methane bacteria. This concept is the same as that of pickling bran miso once a day. In the case of bran miso, the growth of anaerobic germs is suppressed by feeding oxygen in this way. However, if the time for maintaining the aerobic state is too long, not only methane bacteria but also cellulolytic bacteria may be damaged. Furthermore, in this case, various aerobic heterotrophic bacteria appear, which further degrades the degradation products of cellulose. Therefore, there is a problem even if the aerobic state is too long, and it is desired to select appropriately.
The duration of aerobic conditions and the frequency of aerobic conditions depend on the operating conditions of the initial settling basin (eg, temperature, solids residence time,
Solids concentration, etc.), but generally 1
A time period in which the concentration of dissolved oxygen is 0.05 mg / L or more may be provided about once to eight times a day for one minute or more each time.
【0057】なお、酸素含有気体を吹き込む場合には、
沈殿池の本来の役割である固液分離性能が一時的に低下
するので、このような操作は、早朝等の流入水量が比較
的小さい時間帯に行なうことが好ましい。When blowing an oxygen-containing gas,
Since the solid-liquid separation performance, which is the original role of the sedimentation basin, temporarily decreases, such an operation is preferably performed during a time period such as early in the morning when the amount of inflow water is relatively small.
【0058】なお、有機系繊維質の分解には、有機系繊
維質の分解能力を有する微生物や酵素(セルラーゼ等)
が存在していることが好ましく、反応開始時点において
これらを最初沈澱池や生物処理系の反応タンクに供給す
ることが望まれる。前述のようにはじめから反応タンク
の中に有機系繊維質の分解能力を有する微生物が含まれ
ていれば、酵素や微生物の反応タンクへの導入は特に必
要ない場合もある。しかしながら、反応の立ち上がりを
迅速に行うためにも、反応開始時点においてこれらを添
加することは有効である。反応開始時点のみ添加する
か、常に添加を継続するか、添加は行わないか、あるい
は添加量をどの程度にするかについては、前述のように
地域性や工場廃水に流入の有無等によって異なる。ま
た、要求される有機物の低分子化の程度および脱水ケー
キの含水率などに応じて、酵素や微生物の添加の条件は
異なる。したがって、反応の安定性や得られる反応速度
等と経済性も考慮したうえで、酵素や微生物の添加に関
しては適宜決定することができる。The organic fiber is decomposed by a microorganism or an enzyme (cellulase or the like) having an organic fiber decomposing ability.
It is preferable that these are first supplied to the precipitation tank or the reaction tank of the biological treatment system at the start of the reaction. As described above, if microorganisms having the ability to decompose organic fibers are included in the reaction tank from the beginning, it may not be particularly necessary to introduce enzymes and microorganisms into the reaction tank. However, it is effective to add these at the start of the reaction in order to quickly start the reaction. Whether to add only at the start of the reaction, whether to always add the addition, not to add, or how much the amount to add depends on the regional characteristics, the presence or absence of inflow into the factory wastewater, and the like, as described above. In addition, the conditions for adding enzymes and microorganisms vary depending on the required degree of molecular weight reduction of organic substances and the water content of the dehydrated cake. Therefore, the addition of enzymes and microorganisms can be determined as appropriate in consideration of the stability of the reaction, the obtained reaction rate, and the like, and the economic efficiency.
【0059】また、嫌気タンク9に有機系繊維質分解能
力を有する微生物や酵素、酵母の類を固定化した担体を
投入してもよい。これらによって、システムの立ち上げ
期間の短縮効果、システムの反応の安定化効果、反応タ
ンクの小型化効果などが得られる。Further, the anaerobic tank 9 may be charged with a carrier on which microorganisms, enzymes, and yeasts having organic fiber decomposing ability are immobilized. As a result, the effect of shortening the startup period of the system, the effect of stabilizing the reaction of the system, and the effect of reducing the size of the reaction tank can be obtained.
【0060】さらに、有機系繊維質分解能力を有する微
生物の増殖のために必要となる栄養分(窒素成分、リン
成分)や微量元素を嫌気タンク9に添加することによっ
て、効率の更なる向上が認められる場合もある。Further, by adding nutrients (nitrogen component, phosphorus component) and trace elements necessary for the growth of microorganisms having organic fibrous decomposing ability to the anaerobic tank 9, a further improvement in efficiency is recognized. In some cases.
【0061】また本発明においては、前述のように最初
沈澱池に返送汚泥、余剰汚泥、汚泥処理系返流水等の廃
水処理に関与する微生物を含む液の一部を導入してもよ
い。こうした液中には、セルロース分解能力を有する細
菌が存在し、これらによって最初沈澱池における有機系
繊維質の分解が加速されるためである。In the present invention, as described above, a part of a liquid containing microorganisms involved in wastewater treatment, such as returned sludge, excess sludge, and sludge treatment return water, may be first introduced into the sedimentation basin. This is because bacteria having the ability to degrade cellulose exist in such a liquid, which accelerates the degradation of organic fiber in the first settling basin.
【0062】なお、図1のフローは本発明の廃水処理装
置の一例を示したものであり、本発明はこのフローに限
定されるものではない。図1における嫌気タンク9、無
酸素タンク2、好気タンク4、好気タンク循環液3、沈
殿池7、および返送汚泥13によって水処理工程が構成
されており、この工程は嫌気無酸素好気法と呼ばれる代
表的な下水高度処理フローである。水処理工程を、嫌気
無酸素好気法以外の処理方法に置き換えても、本発明の
効果はほとんど変わらず得ることができる。例えば、水
処理工程を標準活性汚泥法のフローとした場合には、標
準活性汚泥法自体が窒素除去やリンの過剰摂取によるリ
ン除去を想定したフローとはなっていないため、窒素除
去やリン除去に関する促進効果という効果は薄れる。し
かしながら、この場合でも、有機系繊維質の分解によっ
て生じた物質を利用した生物反応が起こり、これにとも
なって生物が増殖し、その際に水中のリン化合物および
窒素化合物を微生物が生体内に摂取する。こうして、処
理水のリン濃度および窒素濃度は低減される。さらに、
余剰汚泥の脱水性の改善、脱水用の凝集剤の使用量削
減、および汚泥の分離・濃縮性の向上といった全ての効
果は、何等変わらず維持される。Note that the flow of FIG. 1 shows an example of the wastewater treatment apparatus of the present invention, and the present invention is not limited to this flow. The anaerobic tank 9, the anaerobic tank 2, the aerobic tank 4, the aerobic tank circulating liquid 3, the sedimentation basin 7, and the returned sludge 13 in FIG. 1 constitute a water treatment process. It is a typical sewage advanced treatment flow called the method. Even if the water treatment step is replaced with a treatment method other than the anaerobic anoxic aerobic method, the effects of the present invention can be obtained with almost no change. For example, when the flow of the water treatment step is the standard activated sludge method, the standard activated sludge method itself does not assume the flow of nitrogen removal or phosphorus removal due to excessive intake of phosphorus. The effect of the promotion effect is weakened. However, even in this case, a biological reaction utilizing substances produced by the decomposition of the organic fibrous material occurs, and the organism grows accordingly. At this time, the microorganisms ingest the phosphorus compounds and nitrogen compounds in the water into the living body. I do. Thus, the phosphorus concentration and the nitrogen concentration of the treated water are reduced. further,
All effects such as improvement of the dewatering property of excess sludge, reduction of the amount of coagulant used for dewatering, and improvement of sludge separation / concentration property are maintained without any change.
【0063】また、図1に示した装置における水処理工
程を、循環式硝化脱窒法、嫌気−好気法、バーデンホ
法、修正バーデンホ法、ステップ流入式硝化脱窒法、硝
化−内生脱窒法、嫌気−硝化−内生脱窒法等のほとんど
全ての生物処理フローおよびこれらの担体投入法フロー
に置き換えることもできる。いずれの場合も、本発明の
効果はほとんど維持される。Further, the water treatment process in the apparatus shown in FIG. 1 includes a circulation nitrification denitrification method, an anaerobic-aerobic method, a Badenho method, a modified Badenho method, a step-flow type nitrification denitrification method, a nitrification-endogenous denitrification method, Almost all biological treatment flows such as the anaerobic-nitrification-endogenous denitrification method and the like can be replaced by the flow of the carrier charging method. In any case, the effect of the present invention is almost maintained.
【0064】本発明は、基本的に最初沈澱池11および
/または嫌気タンク9において有機系繊維質を分解し、
その分解生成物を生物反応に利用することによって窒素
除去やリン除去の促進を行うとともに、有機系繊維質の
未分解物質を利用して、汚泥の分離・濃縮・脱水性の改
善を図るものであり、このような考え方に基づく処理フ
ローは全て本発明の範囲に含まれる。最初沈澱池からの
引き抜き汚泥12の処理についても、濃縮装置15に導
入する必要はなく、設備によっては直接脱水を行うこと
も可能である。The present invention basically decomposes the organic fibrous material first in the settling basin 11 and / or the anaerobic tank 9,
The decomposition products are used for biological reactions to promote nitrogen removal and phosphorus removal, and organic fibrous undecomposed substances are used to improve sludge separation, concentration and dewatering properties. Yes, all processing flows based on such a concept are included in the scope of the present invention. Regarding the treatment of the sludge 12 drawn from the first settling basin, it is not necessary to introduce the sludge into the concentrating device 15, and depending on the equipment, it is also possible to perform direct dehydration.
【0065】さらに、各タンクに導入する配管は、各タ
ンクに直接導入する必要はなく、タンクに導入される配
管と結合して、その液と混合してからタンクに投入して
も、得られる効果は変わらない。Further, the pipe introduced into each tank does not need to be directly introduced into each tank, and can be obtained by combining with the pipe introduced into the tank, mixing with the liquid, and then putting the mixture into the tank. The effect remains the same.
【0066】[0066]
【実施例】以下、具体例および比較例を示して本発明を
さらに詳細に説明する。The present invention will be described in more detail with reference to specific examples and comparative examples.
【0067】まず、図1に示したフローにおいて、有機
系繊維質10を最初沈澱池11に導入する装置を構成
し、これを用いて廃水の処理を行い、実施例1とした。
なお、この実施例1においては、好気タンク4に比重
1.01、長さ5mm、外径4mm、内径3mmの発泡
ポリプロピレン製中空円筒状担体5を真容積基準で7%
収容し、担体流出防止装置6として目幅2.5mmのウ
ェッジワイヤースクリーンを好気タンク4の出口に設置
した。First, in the flow shown in FIG. 1, an apparatus for introducing the organic fibrous material 10 first into the settling basin 11 was constructed, and the waste water was treated using the apparatus.
In Example 1, the aerobic tank 4 was loaded with a hollow cylindrical carrier 5 made of expanded polypropylene having a specific gravity of 1.01, a length of 5 mm, an outer diameter of 4 mm, and an inner diameter of 3 mm by 7% based on the true volume.
A wedge wire screen having a mesh width of 2.5 mm was installed at the outlet of the aerobic tank 4 as the carrier outflow prevention device 6.
【0068】また、好気タンク4中から微生物固定化担
体5を取り除いた以外は、前述の実施例1の場合と同様
の装置を構成し、これを用いて廃水の処理を行い、実施
例2とした。Further, an apparatus similar to that of the above-described Example 1 was constructed except that the microorganism-immobilized carrier 5 was removed from the aerobic tank 4, and the wastewater was treated using the same apparatus. And
【0069】さらに、窒素・リン除去の促進、汚泥の分
離・濃縮・脱水性に関する比較を行うために、比較例1
〜4として次のような手法により廃水の処理を行った。Further, in order to promote the removal of nitrogen and phosphorus and to compare the sludge separation, concentration and dehydration, Comparative Example 1 was used.
The wastewater treatment was performed by the following method as No. 4 to No. 4.
【0070】嫌気無酸素好気法により廃水を処理して、
比較例1とした。この方法は、実施例2に示した処理装
置において有機系繊維質を導入しない場合に相当する。The wastewater is treated by an anaerobic anoxic aerobic method,
Comparative Example 1 was used. This method corresponds to a case where the organic fiber is not introduced in the processing apparatus shown in the second embodiment.
【0071】嫌気無酸素好気法において、脱水前に微細
化した古紙を混入させる方法により廃水を処理して比較
例2とした。この方法は、嫌気無酸素好気法である比較
例1の手法に、従来技術2をさらに適用したフローに相
当する。In the anaerobic anoxic aerobic method, waste water was treated by a method of mixing waste paper that had been made fine before dehydration, to obtain Comparative Example 2. This method corresponds to a flow in which Conventional Technique 2 is further applied to the method of Comparative Example 1 which is an anaerobic anoxic aerobic method.
【0072】最初沈殿池汚泥と余剰汚泥との混合汚泥を
酸発酵した後、嫌気タンクに導入する方法により廃水を
処理して比較例3とした。好気タンク4に担体は収容し
ていない。この方法は、従来技術1を嫌気無酸素好気法
に適用したフローである。ここでは、酸発酵タンクの容
積は300リットルとした。First, a mixed sludge of the initial settling tank sludge and the excess sludge was subjected to acid fermentation, and then the wastewater was treated by a method of introducing the sludge into an anaerobic tank to obtain Comparative Example 3. The aerobic tank 4 does not contain a carrier. This method is a flow in which Conventional Technique 1 is applied to an anaerobic anoxic aerobic method. Here, the volume of the acid fermentation tank was 300 liters.
【0073】反応タンクに粒状の古紙を投入した従来技
術の3の技術において、反応タンクに嫌気無酸素好気法
を採用した方法により廃水を処理して、比較例4とし
た。好気タンク4に担体は収容していない。In Comparative Example 4, waste water was treated by a method employing an anaerobic oxygen-free aerobic method in the reaction tank according to the prior art 3 in which granular waste paper was charged into the reaction tank. The aerobic tank 4 does not contain a carrier.
【0074】上述の比較例1〜4に用いた原水は、生活
排水処理場の最初沈殿池流出水であり、実施例1,2に
おいては生活排水処理場の最初沈澱池と同等の水面積負
荷となるように実験用の最初沈澱池を設け、そこに古紙
を導入した。以下に示す測定値は、10ヶ月間での10
回の測定の平均値である。各処理において共通する事項
としては、流入水質、水温、流入水流量(100L/h
r)、無酸素タンク2の容積(300L)、好気タンク
4の容積(200L)、最終沈殿池水面積負荷(100
m/日)、循環水量比(200%)、返送汚泥比(50
%)である。また、汚泥の引き抜き量は、比較例4の
み、好気タンク4の汚泥濃度が3000mg/Lとなる
ようにし、それ以外(実施例1,2、比較例1〜3)に
おいては、好気タンク4の汚泥濃度が2000mg/L
となるように実施した。The raw water used in Comparative Examples 1 to 4 was the effluent of the first sedimentation basin of the domestic wastewater treatment plant, and in Examples 1 and 2, the same water area load as that of the first sedimentation basin of the domestic wastewater treatment plant was used. The first settling basin for the experiment was set up so that waste paper was introduced there. The measurements shown below are 10 months
It is the average of the measurements. Items common to each treatment include inflow water quality, water temperature, and inflow water flow rate (100 L / h
r), the volume of the anoxic tank 2 (300 L), the volume of the aerobic tank 4 (200 L), and the final sedimentation tank water area load (100
m / day), circulating water ratio (200%), returned sludge ratio (50
%). The amount of sludge withdrawn was set so that the aerobic tank 4 had a sludge concentration of 3000 mg / L only in Comparative Example 4, and in other cases (Examples 1, 2 and Comparative Examples 1 to 3) 4. Sludge concentration of 2000mg / L
It was carried out so that
【0075】有機系繊維質10としては古紙を用い、具
体的には事務系オフィスのシュレッダーダストを2mm
角に裁断したものを用いた。実施例1,2および比較例
4においては3.6g/hrの古紙を有機系繊維質反応
タンク11に添加し、比較例2においては1.8g/h
r相当分の古紙を脱水前に添加した。Waste paper is used as the organic fibrous material 10. Specifically, shredder dust in an office is 2 mm.
Those cut into corners were used. In Examples 1 and 2 and Comparative Example 4, 3.6 g / hr of waste paper was added to the organic fibrous reaction tank 11, and in Comparative Example 2, 1.8 g / h.
r equivalent waste paper was added before dewatering.
【0076】なお、従来技術3において、導入された粒
状有機質は担体として作用し、担体として水処理系統か
ら汚泥処理系統に引き抜かれる。事務系オフィスのシュ
レッダーダストを2mm角に裁断したものでは、すぐに
バラバラになって担体の役割を果たさない。このため、
比較例4においては事務系オフィスのシュレッダーダス
トを2mm角に裁断したものを3mm角の形状に圧縮成
形したものを用い、担体形状が壊れる前に担体の引き抜
きを行った。In the prior art 3, the introduced particulate organic material acts as a carrier and is withdrawn from the water treatment system to the sludge treatment system as a carrier. A 2 mm square shredder dust from a business office would quickly fall apart and not serve as a carrier. For this reason,
In Comparative Example 4, a shredder dust of a business office was cut into 2 mm square and compression molded into a 3 mm square shape, and the carrier was pulled out before the shape of the carrier was broken.
【0077】各実施例および比較例においては、全長2
8cm、高さ8cmの長方形の撹拌翼を最初沈澱池11
底部より5cmのクリアランスとなるように上部から設
置し、ほぼ最初沈澱池内が均一な撹拌状態となる35r
pmで撹拌した。In each Example and Comparative Example, the total length was 2
A rectangular stirring blade of 8 cm and height of 8 cm was first set in the sedimentation basin 11.
It is installed from the top so that there is a clearance of 5 cm from the bottom, and the inside of the sedimentation basin is almost uniformly stirred at 35r.
Stirred at pm.
【0078】上述の実施例1,2および比較例1〜4に
より廃水を処理した後、処理水の水質、汚泥の沈降分離
性、および脱水ケーキ含水率を調べ、得られた結果を下
記表1にまとめる。After treating wastewater according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, the quality of the treated water, the sedimentation and separation of sludge, and the water content of the dewatered cake were examined. The results obtained are shown in Table 1 below. Put together.
【0079】なお、汚泥の沈降性、濃縮性は1リットル
のメスシリンダーでの汚泥の沈降曲線を測定することに
より調べ、投入汚泥濃度と30分沈殿後の汚泥界面とか
ら、SVIおよび濃縮汚泥濃度を測定することにより評
価した。The sedimentation and concentration of the sludge were examined by measuring the sedimentation curve of the sludge with a 1-liter graduated cylinder, and the SVI and concentrated sludge concentration were determined from the input sludge concentration and the sludge interface after 30 minutes of sedimentation. Was evaluated by measuring.
【0080】また、汚泥の脱水性は、ジャーテストによ
り高分子凝集剤の適性添加量を決定した後、凝集、重力
脱水後の汚泥を加圧試験機によりベルトプレス脱水機の
ろ布間で2分間、1.5kg/cm2で加圧脱水して脱
水ケーキの含水率を測定して評価した。The dewatering property of the sludge was determined by determining the appropriate amount of the polymer flocculant to be added by a jar test. The sludge after the flocculation and gravity dehydration was passed between filter cloths of a belt press dehydrator using a pressure tester. After dehydration under pressure at 1.5 kg / cm 2 for 1 minute, the moisture content of the dehydrated cake was measured and evaluated.
【0081】[0081]
【表1】 [Table 1]
【0082】表1に示されるように、実施例1,2で
は、まず、最初沈澱池における導入有機系繊維質の生物
的分解および物理的分解により流入水のBODが比較例
より高い値となっており、SSも若干高い値となってい
る。処理水質は、T−N、T−Pともに明らかに優れて
おり、汚泥の沈降分離性の指標でもあるSSやSVIも
優れた値であり、脱水ケーキの含水率も低い値である。
これらの効果は、有機物の導入によって脱窒反応、脱リ
ン反応が促進されたこと、有機物のみが添加され窒素成
分リン成分は添加されないこと、および未分解の有機質
が汚泥の沈降分離性や脱水性に好影響を与えることとい
った本発明の特徴によってもたらされたものである。As shown in Table 1, in Examples 1 and 2, first, the BOD of the inflow water became higher than that of the comparative example due to biological decomposition and physical decomposition of the introduced organic fiber in the first settling tank. And SS is also slightly higher. The treated water quality is clearly excellent in both TN and TP, SS and SVI, which are indicators of the sedimentation and separation of sludge, are also excellent values, and the water content of the dewatered cake is also a low value.
These effects are as follows: introduction of organic substances accelerated denitrification and dephosphorization reactions, added only organic substances and did not add nitrogen component phosphorus components, and undecomposed organic substances were able to settle and separate sludge and dehydrate. Of the present invention, such as having a positive effect on
【0083】特に、好気タンク4に微生物固定化担体5
を収容した実施例1の結果に示されているように、この
場合のみNH4−Nが完全に除去されている。NH4−N
の酸化により生じたNOx−Nも低い値を示しており、
これは、微生物固定化担体5の投入により硝化細菌が高
濃度に維持されたこと、さらに、有機系繊維質の分解に
よって生じた有機物の添加によって脱窒反応も促進され
たことによるものである。In particular, the microorganism-immobilized carrier 5 is
In this case, NH 4 —N was completely removed as shown in the results of Example 1 containing NH 4 -N
NO x -N generated by the oxidation of
This is because nitrification bacteria were maintained at a high concentration by the introduction of the microorganism-immobilized carrier 5, and the denitrification reaction was promoted by the addition of organic substances generated by the decomposition of organic fibrous materials.
【0084】実施例2では、NH4−Nの除去は完全で
はないものの、有機系繊維質の分解によって生じた有機
物を添加したことに起因して、生成したNOx−Nの除
去反応(脱窒反応)が促進されている。このため、処理
水中のNOx−Nが小さい値となり、結果としてT−N
が実施例1についで小さな値となったものである。In Example 2, although the removal of NH 4 —N was not complete, the removal reaction (removal of NO x —N) generated due to the addition of the organic matter generated by the decomposition of the organic fiber was added. Nitrogen reaction) is promoted. For this reason, NO x -N in the treated water becomes a small value, and as a result, TN
Is a small value following the first embodiment.
【0085】これに対して、比較例1〜4のいずれも、
本発明のような効果は得られていない。比較例1では、
処理水中のT−NおよびT−Pのいずれも高く、脱水ケ
ーキ含水率も高い。比較例2では、脱水ケーキ含水率に
多少の改善がみられているものの、処理水の水質は比較
例1と大きな変化はない。On the other hand, in each of Comparative Examples 1 to 4,
The effect as in the present invention has not been obtained. In Comparative Example 1,
Both TN and TP in the treated water are high, and the water content of the dehydrated cake is also high. In Comparative Example 2, although the water content of the dewatered cake is slightly improved, the quality of the treated water is not much different from Comparative Example 1.
【0086】比較例3では、有機物が投入された分の効
果は、処理水のNO3−Nがほとんどないことに現れて
いるが、T−NやT−Pの値が低いわけではない。これ
は、汚泥の分解により生成した窒素成分、リン成分が有
機物とともに処理系に流入しているためである。In Comparative Example 3, the effect of the addition of the organic matter is that the treated water has almost no NO 3 -N, but the values of TN and TP are not necessarily low. This is because the nitrogen component and the phosphorus component generated by the decomposition of sludge flow into the treatment system together with the organic matter.
【0087】比較例4では、脱水ケーキの含水率の低減
に多少の効果が得られているのみであり、処理水質は比
較例1と同程度であり大きな変化はない。これは、比較
例4の条件、すなわち担体形状が維持され、かつ担体と
して引き抜かれ滞留時間が充分に確保できない条件で
は、担体を構成する有機系繊維質の分解による低分子化
された有機物の発生がほとんどないためである。In Comparative Example 4, only a slight effect was obtained in reducing the water content of the dewatered cake, and the quality of the treated water was almost the same as in Comparative Example 1, and there was no significant change. This is because, under the conditions of Comparative Example 4, that is, under the condition that the carrier shape is maintained and the carrier is pulled out and the residence time cannot be sufficiently ensured, the generation of low molecular weight organic substances due to the decomposition of the organic fibers constituting the carrier Because there is almost no.
【0088】[0088]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、窒
素除去やリン除去を促進するとともにメタノールの使用
量を低減し、かつ余剰汚泥の脱水性の改善、汚泥の分離
・凝縮性の改善や脱水用の凝集剤の使用量の削減を図
り、増殖速度の小さい有用微生物を反応タンク内に高濃
度で保持し得る廃水の処理方法が提供される。また、本
発明によれば、窒素除去やリン除去を促進するとともに
メタノールの使用量を低減し、かつ余剰汚泥の脱水性の
改善、汚泥の分離・凝縮性の改善や脱水用の凝集剤の使
用量の削減を図り、増殖速度の小さい有用微生物を高濃
度で反応タンク内に保持して廃水の処理を行うための処
理装置装置が提供される。As described above, according to the present invention, nitrogen removal and phosphorus removal are promoted, the amount of methanol used is reduced, and excess sludge is dewatered, sludge is separated and condensed. The present invention provides a method for treating wastewater capable of reducing the amount of a flocculant used for dehydration and dehydration and maintaining useful microorganisms having a low growth rate at a high concentration in a reaction tank. Further, according to the present invention, it is possible to promote the removal of nitrogen and phosphorus and reduce the amount of methanol used, and also to improve the dehydration of surplus sludge, to improve the separation and condensation of sludge, and to use a flocculant for dehydration. Provided is a treatment apparatus for reducing the amount and holding a useful microorganism having a low growth rate at a high concentration in a reaction tank to treat wastewater.
【0089】本発明においては、窒素やリン等の成分を
ほとんど含まない古紙等の有機系繊維の一部を分解し
て、発生した分解生成物である有機物を廃水処理におけ
る窒素除去、リン除去に利用できるので、廃水の高度処
理(窒素リン除去)が達成され、未分解の有機系繊維質
が汚泥の分離性、濃縮性、脱水性を向上させる。また、
メタノールを添加する方法に比較して、処理費用の低減
が可能という利点が得られる。さらに、好気タンクに微
生物固定化担体を収容した場合には、高度処理の処理効
率の向上(除去率の向上や反応タンク容積の縮減)と処
理の安定化がなされる。加えて、廃棄物である古紙等を
利用することにより、資源の有効活用、廃棄物処理の面
でも効果があり、その工業的価値は大きい。In the present invention, a part of organic fibers such as waste paper containing almost no components such as nitrogen and phosphorus is decomposed, and the generated decomposition products are used for removing nitrogen and phosphorus in wastewater treatment. Since it can be used, advanced treatment of wastewater (nitrogen and phosphorus removal) is achieved, and undecomposed organic fibers improve the separation, concentration and dewatering properties of sludge. Also,
As compared with the method of adding methanol, there is obtained an advantage that the processing cost can be reduced. Further, when the microorganism-immobilized carrier is accommodated in the aerobic tank, the treatment efficiency of the advanced treatment is improved (the removal rate is improved and the volume of the reaction tank is reduced), and the treatment is stabilized. In addition, the use of waste paper, which is waste, is effective in terms of effective use of resources and waste disposal, and its industrial value is great.
【図1】本発明の廃水処理装置の一例の構成を表す概略
図。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an example of a wastewater treatment apparatus according to the present invention.
1…流入水 2…無酸素タンク 3…好気タンク循環液 4…好気タンク 5…担体 6…担体流出防止装置 7…沈殿池 8…処理水 9…嫌気タンク 10…投入有機系繊維質 11…最初沈澱池 12…最初沈澱池引き抜き汚泥 13…返送汚泥 14…余剰汚泥 15…濃縮装置 16…濃縮汚泥 17…濃縮装置脱離液 18…脱水装置 19…脱水ケーキ 20…脱水装置分離液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inflow water 2 ... Oxygen-free tank 3 ... Aerobic tank circulating liquid 4 ... Aerobic tank 5 ... Carrier 6 ... Carrier outflow prevention device 7 ... Sedimentation tank 8 ... Treated water 9 ... Anaerobic tank 10 ... Input organic fiber 11 ... First sedimentation basin 12 ... First sedimentation basin drawn sludge 13 ... Returned sludge 14 ... Excess sludge 15 ... Concentrator 16 ... Concentrated sludge 17 ... Concentrator desorbed liquid 18 ... Dewatering device 19 ... Dewatered cake 20 ... Dewatered device separated liquid
Claims (5)
に導入することを特徴とする廃水の処理方法。1. A method for treating wastewater, comprising first introducing a substance containing organic fiber into a settling basin.
た後、最初沈殿池に導入することを特徴とする廃水の処
理方法。2. A method for treating wastewater, comprising dispersing a substance containing an organic fibrous material into a liquid and introducing the dispersed substance into a settling tank first.
あることを特徴とする請求項1または2に記載の廃水の
処理方法。3. The wastewater treatment method according to claim 1, wherein the substance containing the organic fiber is waste paper.
よび有機系繊維質の分解能力を有する微生物の少なくと
も1種を導入することを特徴とする請求項1ないし3の
いずれか1項に記載の廃水の処理方法。4. The method according to claim 1, wherein at least one of an organic fibrinolytic enzyme and a microorganism capable of decomposing organic fibrous substances is introduced into the first sedimentation basin. Wastewater treatment method as described.
の導入手段を設けたことを特徴とする廃水の処理装置。5. An apparatus for treating wastewater, wherein a means for introducing a substance containing organic fibrous material is provided in the first settling basin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000186539A JP2001070980A (en) | 1999-07-05 | 2000-06-21 | Wastewater treatment method and treatment device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19045099 | 1999-07-05 | ||
| JP11-190450 | 1999-07-05 | ||
| JP2000186539A JP2001070980A (en) | 1999-07-05 | 2000-06-21 | Wastewater treatment method and treatment device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001070980A true JP2001070980A (en) | 2001-03-21 |
Family
ID=26506089
Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001070980A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020530383A (en) * | 2017-08-07 | 2020-10-22 | ノボザイムス アクティーゼルスカブ | Wastewater treatment method including sludge treatment using hydrolases |
-
2000
- 2000-06-21 JP JP2000186539A patent/JP2001070980A/en active Pending
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| JP2020530383A (en) * | 2017-08-07 | 2020-10-22 | ノボザイムス アクティーゼルスカブ | Wastewater treatment method including sludge treatment using hydrolases |
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