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JP2019181327A - Oil-containing wastewater treatment method - Google Patents

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JP2019181327A JP2018071945A JP2018071945A JP2019181327A JP 2019181327 A JP2019181327 A JP 2019181327A JP 2018071945 A JP2018071945 A JP 2018071945A JP 2018071945 A JP2018071945 A JP 2018071945A JP 2019181327 A JP2019181327 A JP 2019181327A
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Abstract

【課題】非生物分解性の水溶性油分を含有する排水を、より簡便に処理すること。【解決手段】本発明は、生物分解性を有する水溶性油分を微生物分解する処理槽と、非水溶性油分を膜により分離する膜分離槽と、を用いて、膜分離活性汚泥法により含油排水を処理する含油排水処理方法に関するものであり、処理開始時の前記処理槽内の汚泥濃度(MLSS濃度)を10000mg/L以上とし、かつ、水温を22℃以上とした後に、水溶性油濃度が1000mg/L以下である前記含油排水を前記処理槽へと通水し、前記処理槽内における平均汚泥滞留時間(SRT)を40日以上とし、前記処理槽内における平均水理学的滞留時間(HRT)を5日以上前記平均汚泥滞留時間(SRT)未満とする。【選択図】図2An object of the present invention is to more easily treat wastewater containing a non-biodegradable water-soluble oil component. The present invention provides an oil-containing wastewater by a membrane separation activated sludge method using a treatment tank for biodegrading a water-soluble oil having biodegradability and a membrane separation tank for separating a water-insoluble oil by a membrane. The method relates to a method for treating oil-containing wastewater, wherein the sludge concentration (MLSS concentration) in the treatment tank at the start of the treatment is 10,000 mg / L or more, and the water temperature is 22 ° C. or more. The oil-containing wastewater of 1000 mg / L or less is passed through the treatment tank, the average sludge retention time (SRT) in the treatment tank is set to 40 days or more, and the average hydraulic retention time (HRT) in the treatment tank is set. ) Is set to 5 days or more and less than the average sludge residence time (SRT). [Selection] Figure 2

Description

本発明は、含油排水処理方法に関する。   The present invention relates to an oil-containing wastewater treatment method.

環境問題への関心の高まりから、水処理の分野においても、水質保全や環境負荷軽減を目指して各種の技術が開発されている。かかる技術の一つに、環境へと排出される排水に対する排水処理技術がある。   Due to growing interest in environmental issues, various technologies have been developed in the field of water treatment with the aim of preserving water quality and reducing environmental impact. One such technology is wastewater treatment technology for wastewater discharged to the environment.

排水中には、その発生源となる施設の種別等に応じて、様々な物質が含有されており、含有されている物質に応じた排水処理を行うことが重要である。例えば、油分が含まれている排水(以下、「含油排水」とも称する。)に対する排水処理として、従来、以下のような処理技術が提案されている。   Various materials are contained in the wastewater depending on the type of facility that is the source of the wastewater, and it is important to perform wastewater treatment according to the contained materials. For example, the following treatment techniques have conventionally been proposed as wastewater treatment for wastewater containing oil (hereinafter also referred to as “oil-containing wastewater”).

例えば以下の特許文献1には、含油排水に含まれる非水溶性油分を除去するための技術として、油分分離に最適な素材を用いた分離膜モジュールが提案されている。   For example, Patent Document 1 below proposes a separation membrane module using a material optimal for oil separation as a technique for removing water-insoluble oil contained in oil-containing wastewater.

含油排水に含まれる水溶性油分を分離除去する技術としては、以下の特許文献2に提案されているように、膜分離活性汚泥法を利用し、生物化学的酸素要求量(Biochemical Oxygen Demand:BOD)による生物分解性の評価や最適なBOD汚泥負荷を適切に行うことで、非水溶性油分及び水溶性油分を処理可能とする技術がある。   As a technique for separating and removing the water-soluble oil contained in the oil-containing wastewater, as proposed in Patent Document 2 below, a membrane-separated activated sludge method is used, and a biochemical oxygen demand (Biochemical Oxygen Demand: BOD) is used. There is a technology that makes it possible to treat water-insoluble oils and water-soluble oils by appropriately performing biodegradability evaluation and optimal BOD sludge loading.

また、以下の特許文献3には、含油排水中に生息する微生物を単離培養するなどして得られる特殊な微生物を利用し、かつ、この特殊な微生物が活動的になる条件を再現することで、水溶性油分を含む含油排水を安定的に処理する技術が提案されている。   Patent Document 3 below uses special microorganisms obtained by, for example, isolating and culturing microorganisms that live in oil-containing wastewater, and reproduces the conditions under which these special microorganisms become active. Thus, a technique for stably treating oil-containing wastewater containing water-soluble oil has been proposed.

また、以下の特許文献4には、生物阻害性をもつ水溶性油分を含有する高濃度の含油排水を、生物分解性を有する水溶性油分を微生物分解するとともに、非生物分解性の水溶性油分を汚泥に吸着させて処理槽外へ排出し、かつ、非水溶性油分を膜により分離することを一つの処理槽内で実施する膜分離活性汚泥法が提案されている。   Patent Document 4 below discloses that a high-concentration oil-containing wastewater containing a water-insoluble oil component having bioinhibitory properties is obtained by microbially decomposing a water-soluble oil component having biodegradability and a non-biodegradable water-soluble oil component. A membrane separation activated sludge method has been proposed in which the sludge is adsorbed on the sludge and discharged out of the treatment tank, and the water-insoluble oil component is separated by a membrane in one treatment tank.

また、以下の特許文献5には、含油排水を原生動物の実質的不存在下、細菌によって好気的に処理を行い、次に活性汚泥槽で処理する方法が提案されている。   Patent Document 5 below proposes a method in which oil-containing wastewater is treated aerobically with bacteria in the substantial absence of protozoa and then treated in an activated sludge tank.

また、以下の特許文献6には、汚泥吸着効果により流入油分を膜分離活性汚泥槽内に保持し、X<(HRT/SRT)Yとなるよう制御することで膜の詰まりを抑制する方法が提案されている。ここで、上記関係式において、Xは流入油分濃度であり、Yは保持油分濃度であり、HRTは水理学的滞留時間であり、SRTは汚泥滞留時間である。   Further, in Patent Document 6 below, there is a method for suppressing clogging of the membrane by holding the inflowing oil in the membrane separation activated sludge tank due to the sludge adsorption effect and controlling so that X <(HRT / SRT) Y. Proposed. Here, in the above relational expression, X is the inflow oil concentration, Y is the retained oil concentration, HRT is the hydraulic residence time, and SRT is the sludge residence time.

国際公開第2011/101961号International Publication No. 2011/101961 特開2011−177608号公報JP 2011-177608 A 特開2000−271589号公報JP 2000-271589 A 特開2017−70894号公報JP 2017-70894 A 特開2014−140795号公報JP 2014-140795 A 特開2011−177607号公報JP 2011-177607 A

しかしながら、上記特許文献1に提案されている技術は、物理的処理を用いて含油排水から非水溶性油分を除去する技術であるため、含油排水に含まれる水溶性油分を分離除去することはできない。   However, since the technique proposed in Patent Document 1 is a technique for removing the water-insoluble oil from the oil-containing wastewater using physical treatment, the water-soluble oil contained in the oil-containing wastewater cannot be separated and removed. .

また、上記特許文献2に提案されている技術は、含油排水中の易生分解性油分が300mg/L程度、又は、低生物分解性の油分が30mg/L程度と、水溶性油分の濃度が低濃度である場合の処理方法であり、上記の濃度以上の高濃度領域では、含油排水が生物阻害性を発現して生物反応槽中活性汚泥の活性を低下させることで、処理能力が低下してしまう。そのため、希釈や前処理等といった工程が必要となり、非効率的であるという問題がある。   Moreover, the technique proposed in the above-mentioned Patent Document 2 is such that the readily biodegradable oil content in the oil-containing wastewater is about 300 mg / L, or the low biodegradable oil content is about 30 mg / L, and the concentration of the water-soluble oil component is This is a treatment method when the concentration is low. In a high concentration region above the above concentration, the oil-containing wastewater exhibits bioinhibition and reduces the activity of the activated sludge in the biological reaction tank. End up. For this reason, steps such as dilution and pretreatment are required, which is inefficient.

また、上記特許文献3に提案されている技術では、排水毎に特殊な微生物を単離培養することが必要となるため、莫大な時間と費用を要するとともに、処理水量が小さくなるため、非効率的であるという問題がある。   Moreover, in the technique proposed in the above-mentioned Patent Document 3, it is necessary to isolate and culture special microorganisms for each drainage, which requires enormous time and cost and reduces the amount of treated water, which is inefficient. There is a problem that it is.

また、上記特許文献4、6に提案されている技術は、水溶性油分を吸着させた汚泥を処理槽外に排出した後に処分する必要がある。   Moreover, it is necessary to dispose after the technique proposed by the said patent documents 4 and 6 discharged | emitted the sludge which made water-soluble oil component adsorb | suck out of a processing tank.

また、上記特許文献5に提案されている技術は、活性汚泥槽の前段に細菌槽を設ける必要があり、プロセスが複雑になる。   Moreover, the technique proposed in the above-mentioned Patent Document 5 requires a bacteria tank to be provided upstream of the activated sludge tank, which complicates the process.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、非生物分解性の水溶性油分を含有する排水を、より簡便に処理することが可能な、含油排水処理方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to more easily treat waste water containing a non-biodegradable water-soluble oil component. The object is to provide an oil-containing wastewater treatment method.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、生物分解性を有する水溶性油分を微生物分解する処理槽と、非水溶性油分を膜により分離する膜分離槽と、を用いて、膜分離活性汚泥法により含油排水を処理する含油排水処理方法であって、処理開始時の前記処理槽内の汚泥濃度(MLSS濃度)を10000mg/L以上とし、かつ、水温を22℃以上とした後に、水溶性油濃度が1000mg/L以下である前記含油排水を前記処理槽へと通水し、前記処理槽内における平均汚泥滞留時間(SRT)を40日以上とし、前記処理槽内における平均水理学的滞留時間(HRT)を5日以上前記平均汚泥滞留時間(SRT)未満とする、含油排水処理方法が提供される。   In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a treatment tank for microbial decomposition of a water-soluble oil component having biodegradability and a membrane separation tank for separating a water-insoluble oil component by a membrane are used. An oil-containing wastewater treatment method for treating oil-containing wastewater by a membrane separation activated sludge method, wherein the sludge concentration (MLSS concentration) in the treatment tank at the start of treatment is 10,000 mg / L or more, and the water temperature is 22 ° C or more. After that, the oil-containing wastewater having a water-soluble oil concentration of 1000 mg / L or less is passed through the treatment tank, and an average sludge residence time (SRT) in the treatment tank is set to 40 days or more. An oil-containing wastewater treatment method is provided in which the average hydraulic residence time (HRT) is 5 days or more and less than the average sludge residence time (SRT).

前記含油排水処理方法において、前記平均汚泥滞留時間(SRT)を、40日以上120日以下の範囲内とし、前記平均水理学的滞留時間(HRT)を、5日以上7日以下の範囲内とすることが好ましい。   In the oil-containing wastewater treatment method, the average sludge residence time (SRT) is in the range of 40 days to 120 days, and the average hydraulic residence time (HRT) is in the range of 5 days to 7 days. It is preferable to do.

以上説明したように本発明によれば、非生物分解性の水溶性油分を含有する排水を、より簡便に処理することが可能となる。   As described above, according to the present invention, wastewater containing a non-biodegradable water-soluble oil can be more easily treated.

本発明の実施形態に係る含油排水処理装置の構成の一例を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically an example of the structure of the oil-containing wastewater treatment apparatus which concerns on embodiment of this invention. 同実施形態に係る含油排水処理方法の流れの一例を示した流れ図である。It is the flowchart which showed an example of the flow of the oil-containing wastewater treatment method which concerns on the same embodiment. 試験例におけるCOD除去率の推移を示したグラフ図である。It is the graph which showed transition of the COD removal rate in a test example.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

(含油排水中有機物成分の定義について)
含油排水中に存在する有機物成分は、非水溶性/水溶性という観点と、非生物分解性/生物分解性という観点とから、4つに大別することができる。ここで、非水溶性とは、水と混合したときに油膜を形成するような疎水性の大きい性質であり、水溶性とは、水と一様に混合するような親水性の大きい性質である。また、非生物分解性とは、微生物による代謝が困難な性質であり、生物分解性とは、微生物による代謝が容易な性質である。
(About the definition of organic substances in oil-containing wastewater)
The organic substance components present in the oil-containing wastewater can be roughly classified into four from the viewpoint of water insolubility / water solubility and from the viewpoint of non-biodegradability / biodegradability. Here, water-insoluble is a property with high hydrophobicity that forms an oil film when mixed with water, and water-soluble is a property with high hydrophilicity that mixes uniformly with water. . Further, non-biodegradable is a property that is difficult to be metabolized by microorganisms, and biodegradable is a property that is easily metabolized by microorganisms.

上記特許文献4に開示されている技術では、非水溶性の油分は膜分離により分離され、水溶性の油分のうち生物分解性の油分は、微生物により処理される。しかしながら、上記特許文献4では、非生物分解性の油分は、汚泥に吸着させて系外に排出される旨が記載されている。   In the technique disclosed in Patent Document 4, the water-insoluble oil component is separated by membrane separation, and the biodegradable oil component of the water-soluble oil component is treated with microorganisms. However, Patent Document 4 describes that the non-biodegradable oil is adsorbed by sludge and discharged out of the system.

しかしながら、本発明者らは、上記4つに大別される含油排水中の有機物成分について、鋭意検討を行った結果、水溶性の油分のうち、上記特許文献4では系外排出される、非生物分解性とされていた油分であっても、平均水理学的滞留時間(Hydraulic Retension Time:HRT)を5日以上とすることで、微生物による代謝で分解可能となることを、初めて見出した。かかる知見によれば、非水溶性の油分を膜分離により分離する一方で、水溶性の油分は、元来生物分解性とされていた水溶性の油分とあわせて、微生物による代謝で分解可能となる。すなわち、上記知見によれば、含油排水を、元来汚泥とともに外部に排出されていた油分も含め、膜分離活性汚泥法を用いて、より簡便に処理することが可能となる。本発明者らは、かかる知見に基づき更なる検討を行った結果、以下で詳述するような、本発明の実施形態に係る含油排水処理方法に想到した。   However, as a result of intensive studies on the organic components in the oil-containing wastewater roughly classified into the above four, the present inventors have found that, among the water-soluble oil components, the above-mentioned Patent Document 4 discharges out of the system. It has been found for the first time that even oils that have been made biodegradable can be decomposed by metabolism by microorganisms by setting the average hydraulic retention time (HRT) to 5 days or longer. According to such knowledge, while water-insoluble oil is separated by membrane separation, water-soluble oil can be decomposed by metabolism by microorganisms together with water-soluble oil that was originally biodegradable. Become. That is, according to the said knowledge, it becomes possible to process oil-containing wastewater more simply using the membrane separation activated sludge method including the oil component which was originally discharged | emitted with sludge outside. As a result of further studies based on such knowledge, the present inventors have come up with an oil-containing wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention as described in detail below.

ここで、本発明の実施形態において、重要な因子となる平均水理学的滞留時間(HRT)は、排水処理設備の広さに影響を与える因子であり、平均水理学的滞留時間(HRT)を長くするということは、排水処理設備を広く拡張することを意味する。そのため、一般的な排水処理技術においては、平均水理学的滞留時間(HRT)を如何に短くするかに着目して、技術開発が行われてきており、平均水理学的滞留時間(HRT)は、大きく見積もっても30時間程度とすることが多かった。一方、本発明の実施形態において利用する膜分離活性汚泥法は、排水処理設備を小型化するために用いられる手法である。従って、本発明の実施形態で行われるような、膜分離活性汚泥法を採用しつつ、平均水理学的滞留時間(HRT)を長くするという操作は、排水処理設備の小型化を図りつつ、排水処理設備の拡張を考慮するということで、排水処理技術において一般的に実施される操作ではない点に注意されたい。   Here, in the embodiment of the present invention, the average hydraulic residence time (HRT), which is an important factor, is a factor that affects the width of the wastewater treatment facility, and the average hydraulic residence time (HRT) is calculated as follows. Increasing the length means widening the wastewater treatment facility. For this reason, in general wastewater treatment technology, technical development has been conducted focusing on how to shorten the average hydraulic residence time (HRT), and the average hydraulic residence time (HRT) is In many cases, the estimated time is about 30 hours. On the other hand, the membrane separation activated sludge method utilized in the embodiment of the present invention is a method used for downsizing the wastewater treatment facility. Therefore, the operation of increasing the average hydraulic residence time (HRT) while adopting the membrane separation activated sludge method, as performed in the embodiment of the present invention, reduces the size of the waste water treatment facility, It should be noted that this is not an operation generally performed in wastewater treatment technology because it considers expansion of treatment facilities.

(含油排水処理装置の構成について)
以下では、まず、本発明の実施形態に係る含油排水処理方法について説明するに先立ち、本実施形態に係る含油排水処理方法で利用される含油排水処理装置について、図1を参照しながら簡単に説明する。図1は、本実施形態に係る含油排水処理装置の構成の一例を模式的に示した説明図である。
(About the configuration of oil-containing wastewater treatment equipment)
Below, before describing the oil-containing wastewater treatment method according to the embodiment of the present invention, the oil-containing wastewater treatment device used in the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIG. To do. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an example of the configuration of the oil-containing wastewater treatment apparatus according to the present embodiment.

本実施形態に係る含油排水処理装置10は、図1に示したように、処理槽101と、曝気装置103と、膜ろ過装置105と、吸引ポンプ107と、排泥弁109と、を主に備える。   As shown in FIG. 1, the oil-containing wastewater treatment apparatus 10 according to the present embodiment mainly includes a treatment tank 101, an aeration apparatus 103, a membrane filtration apparatus 105, a suction pump 107, and a waste mud valve 109. Prepare.

処理槽101は、本実施形態に係る含油排水処理装置10において、膜分離活性汚泥法における生物反応槽兼膜分離水槽として機能する槽である。処理槽101の大きさについては、特に限定されるものではなく、かかる処理槽101を用いて処理を行いたい含油排水の量に応じて、適宜設定すればよい。この処理槽101の内部には、一般的な汚泥(例えば、下水汚泥等)が保持されており、かかる汚泥中には、排水中の有機物(本願の対象とする油分を含む有機物)を分解する微生物等といった様々な微生物が存在している。   The treatment tank 101 is a tank that functions as a biological reaction tank / membrane separation water tank in the membrane separation activated sludge method in the oil-containing wastewater treatment apparatus 10 according to the present embodiment. The size of the treatment tank 101 is not particularly limited, and may be set as appropriate according to the amount of oil-containing wastewater to be treated using the treatment tank 101. General sludge (for example, sewage sludge etc.) is held inside the treatment tank 101, and the organic matter (organic matter including the oil component targeted by the present application) in the waste water is decomposed in the sludge. There are various microorganisms such as microorganisms.

本実施形態に係る含油排水処理方法の処理対象となる含油排水は、かかる処理槽101へと通水され、処理槽101中に存在する微生物によって微生物分解される。   The oil-containing wastewater to be treated by the oil-containing wastewater treatment method according to this embodiment is passed through the treatment tank 101 and is microbially decomposed by microorganisms present in the treatment tank 101.

かかる処理槽101の例えば底部には、曝気装置103が設けられている。曝気装置103は、処理槽101中に保持されている汚泥に対して酸素を供給することで、汚泥中に存在する微生物が増殖するために必要な酸素を供給するとともに、後述する膜ろ過装置105における分離膜表面に汚泥が付着することを防止する。   An aeration apparatus 103 is provided at the bottom of the processing tank 101, for example. The aeration apparatus 103 supplies oxygen to the sludge retained in the treatment tank 101, thereby supplying oxygen necessary for the growth of microorganisms present in the sludge, and a membrane filtration apparatus 105 described later. Prevents sludge from adhering to the separation membrane surface.

かかる曝気装置103としては、公知のものを利用することが可能である。また、曝気装置103から供給される酸素量についても、特に限定されず、後述する膜ろ過装置105の膜表面に汚泥が堆積せず、かつ、微生物増殖のために必要な一般的な酸素量を供給すればよい。このような酸素量として、例えば、溶存酸素量(Dissolved Oxygen:DO)が0.1mg/L以上となるような酸素量を挙げることができる。   As the aeration apparatus 103, a known apparatus can be used. Further, the amount of oxygen supplied from the aeration apparatus 103 is not particularly limited, and the general oxygen amount necessary for the growth of microorganisms without sludge being deposited on the membrane surface of the membrane filtration device 105 described later. What is necessary is just to supply. As such an oxygen amount, for example, an oxygen amount such that a dissolved oxygen amount (DO) is 0.1 mg / L or more can be exemplified.

本実施形態に係る含油排水処理装置では、曝気装置103から供給される酸素により、汚泥中の微生物による水溶性油分の微生物分解が促進される。これにより、含油排水のうち、生物分解性を有する水溶性油分は、活性汚泥によって分解される。   In the oil-containing wastewater treatment apparatus according to the present embodiment, microbial decomposition of water-soluble oil by microorganisms in sludge is promoted by oxygen supplied from the aeration apparatus 103. Thereby, the water-soluble oil which has biodegradability among oil-containing wastewater is decomposed | disassembled by activated sludge.

上記特許文献4では、含油排水のうち、生物分解性を有しない水溶性油分(非生物分解性の油分)は、活性汚泥では分解されずに活性汚泥に吸着されて、後述する排泥弁109から汚泥とともに処理槽101外へと排出する方法が提案されている。しかしながら、上記特許文献4で開示されている技術では、汚泥を引き抜くまでの時間(平均汚泥滞留時間、Sludge retention time:SRT)が長くなるほど、非生物分解性の油分は処理槽内に滞留したままとなるため、微生物の活性化には好ましいSRTの長時間化には、限界があった。   In Patent Document 4, water-soluble oil (non-biodegradable oil) that does not have biodegradability among oil-containing wastewater is adsorbed to activated sludge without being decomposed by activated sludge, and a drainage valve 109 described later. Has been proposed to discharge from the processing tank 101 together with sludge. However, in the technique disclosed in Patent Document 4, the non-biodegradable oil remains in the treatment tank as the time until sludge is extracted (average sludge retention time: SRT) increases. Therefore, there is a limit to the longer SRT time that is preferable for activating microorganisms.

これに対し、本発明者らは鋭意検討を進めた結果、以下で詳述するように、平均水理学的滞留時間(HRT)を5日以上に延ばすことで、処理槽101内において非生物分解性の油分をも除去できることを見出した。一定量の排水が発生する場合、平均水理学的滞留時間(HRT)を長くするには処理槽101の容積を大きくする必要があるが、標準活性汚泥法よりも膜分離活性汚泥法の方が設備の小型化を図れるため、平均水理学的滞留時間(HRT)の延長する場合であっても膜分離活性汚泥法を採用する利点があり、また、敷地制約がある場合においても有利となる。以下で詳述する本実施形態に係る含油排水処理方法を実施することで、従来、水溶性の油分のうち、非生物分解性とされていた油分であっても、活性汚泥により分解することが可能となる。   On the other hand, as a result of intensive studies, the present inventors have increased the average hydraulic residence time (HRT) to 5 days or more as will be described in detail below. It has been found that it is possible to remove the characteristic oil. When a certain amount of wastewater is generated, it is necessary to increase the volume of the treatment tank 101 in order to lengthen the average hydraulic residence time (HRT), but the membrane separation activated sludge method is better than the standard activated sludge method. Since the equipment can be downsized, there is an advantage of adopting the membrane separation activated sludge method even when the average hydraulic residence time (HRT) is extended, and it is also advantageous when there is a site restriction. By implementing the oil-containing wastewater treatment method according to this embodiment described in detail below, even oil that has been considered to be non-biodegradable among water-soluble oils can be decomposed by activated sludge. It becomes possible.

処理槽101内に配設された曝気装置103の上方には、膜ろ過装置105が配設される。膜ろ過装置105は、膜ろ過装置105内に侵入した排水を固液分離する装置である。この膜ろ過装置105の表面及び内部には、これら油分の除去された処理水を透過させる分離膜が設けられている。膜ろ過装置105に接続された吸引ポンプ107によって、膜ろ過装置105の内部を吸引ろ過することで、含油排水から微生物により水溶性油分(生物分解性及び非生物分解性)の分解された処理水が、処理槽101外へと排出されることとなる。   A membrane filtration device 105 is disposed above the aeration device 103 disposed in the treatment tank 101. The membrane filtration device 105 is a device for solid-liquid separation of wastewater that has entered the membrane filtration device 105. A separation membrane that allows the treated water from which oil has been removed to pass through is provided on the surface and inside of the membrane filtration device 105. Treated water in which water-soluble oil (biodegradable and non-biodegradable) has been decomposed by microorganisms from oil-containing wastewater by suction-filtering the inside of the membrane filtration device 105 with a suction pump 107 connected to the membrane filtration device 105 However, it will be discharged | emitted out of the processing tank 101. FIG.

ここで、膜ろ過装置105に設けられる分離膜については、特に限定するものではなく、平膜や中空糸膜等の形状を有する公知の各種精密ろ過膜を利用することが可能である。このような分離膜の素材となる多孔質膜の具体例としては、例えば、ポリアクリロニトリル多孔質膜、ポリイミド多孔質膜、ポリエーテルスルホン多孔質膜、ポリフェニレンスルフィドスルホン多孔質膜、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、ポリフッ化ビニリデン多孔質膜、ポリプロピレン多孔質膜、ポリエチレン多孔質膜等を挙げることができる。また、これらの多孔質膜に対して、機能層として、架橋型シリコーン、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリルブタジエン、エチレンプロピレンラバー、ネオプレンゴム等のゴム状高分子を複合化した複合膜を利用することも可能である。   Here, the separation membrane provided in the membrane filtration device 105 is not particularly limited, and various known microfiltration membranes having shapes such as a flat membrane and a hollow fiber membrane can be used. Specific examples of the porous membrane used as a material for such a separation membrane include, for example, a polyacrylonitrile porous membrane, a polyimide porous membrane, a polyethersulfone porous membrane, a polyphenylene sulfide sulfone porous membrane, and a polytetrafluoroethylene porous membrane. Examples thereof include a porous membrane, a polyvinylidene fluoride porous membrane, a polypropylene porous membrane, and a polyethylene porous membrane. In addition, for these porous membranes, it is also possible to use composite membranes in which rubbery polymers such as cross-linked silicone, polybutadiene, polyacrylonitrile butadiene, ethylene propylene rubber, and neoprene rubber are combined as functional layers. is there.

また、処理槽101に通水される含油排水の流量は、処理槽101の大きさに応じて、処理槽101が溢れないような流量を適宜設定すればよい。処理槽101に対して一定流量の含油排水が連続通水されるように、処理槽101の前段に、含油排水を一定量切り出して処理槽101へと通水させる流量調整槽を設けるようにしてもよい。   Moreover, what is necessary is just to set suitably the flow volume which the processing tank 101 does not overflow according to the magnitude | size of the processing tank 101, as the flow volume of the oil-containing wastewater passed through the processing tank 101. A flow rate adjusting tank for cutting out a fixed amount of oil-containing waste water and passing it to the processing tank 101 is provided in the previous stage of the processing tank 101 so that oil-containing waste water having a constant flow rate is continuously passed through the processing tank 101. Also good.

以上、図1を参照しながら、本実施形態に係る含油排水処理方法で用いられる含油排水処理装置の構成について、詳細に説明した。   Heretofore, the configuration of the oil-containing wastewater treatment apparatus used in the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment has been described in detail with reference to FIG.

(含油排水処理方法について)
続いて、本発明の実施形態に係る含油排水処理方法について、図2を参照しながら詳細に説明する。
(About oil-containing wastewater treatment methods)
Next, the oil-containing wastewater treatment method according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

<本発明者らが行った検討の詳細な内容>
本発明者らは、水溶性油濃度が1000mg/L以下の含油排水を、膜分離活性汚泥法を利用して排水処理することを目的として、鋭意検討を行った。
<Details of the study conducted by the present inventors>
The present inventors have intensively studied for the purpose of draining oil-containing wastewater having a water-soluble oil concentration of 1000 mg / L or less using a membrane separation activated sludge method.

上記特許文献4では、処理槽101内における平均汚泥滞留時間(SRT)を長期化させることにより、汚泥由来の微生物が含油排水により増殖する時間を確保して、増殖させることで活性汚泥の活性を確保する方法が開示されている。ここで、上記特許文献4で開示されている方法では、含油排水に含まれる水溶性の非生物分解性の油分は、汚泥に吸着させて引き抜くことにより処理槽101外に排出するとしている。   In the above-mentioned Patent Document 4, by increasing the average sludge residence time (SRT) in the treatment tank 101, the time required for the sludge-derived microorganisms to grow by the oil-containing wastewater is ensured and propagated to increase the activity of the activated sludge. A method of ensuring is disclosed. Here, in the method disclosed in Patent Document 4, the water-soluble non-biodegradable oil contained in the oil-containing wastewater is discharged out of the treatment tank 101 by being adsorbed by the sludge and extracted.

一方、本発明者らは、汚泥濃度(Mixed Liquor Suspended Solids:MLSS濃度)が高い場合には、活性汚泥の活性は低下するものの一定程度に抑えられ、更に、処理槽101内の水理学的滞留時間(HRT)を長期化することで、従来微生物により分解が困難である非生物分解性とされていた油分を分解できるようになるのではないかと考えた。すなわち、汚泥濃度(MLSS濃度)を高く保持した上で、水理学的滞留時間(HRT)を長期化することで、従来、非生物分解性とされていた油分を、分解は容易ではないものの微生物によって分解可能である油分(いわば、難生物分解性油分)と再定義できるのではないかと考えた。   On the other hand, when the sludge concentration (Mixed Liquor Suspended Solids: MLSS concentration) is high, the inventors of the present invention can reduce the activity of the activated sludge to a certain level, but further, the sludge concentration in the treatment tank 101 It was thought that by prolonging the time (HRT), it would be possible to decompose oil that had been considered to be non-biodegradable, which was difficult to decompose by microorganisms. In other words, by maintaining a high sludge concentration (MLSS concentration) and prolonging the hydraulic residence time (HRT), oil that has been considered to be non-biodegradable in the past is not easily decomposed, but microorganisms I thought that it could be redefined as an oil that can be decomposed by (so to speak, a non-biodegradable oil).

かかる着想は、(a)膜分離活性汚泥法を用いた含油排水処理装置によりMLSS濃度を高濃度に保持できることから、標準活性汚泥法と比べて汚泥の流出が抑制できること、かつ、(b)平均汚泥滞留時間(SRT)を長期化することで汚泥が処理槽101内に保持されることから、微生物叢は非常に多様になり、非生物分解性とされてきた油分を分解可能な微生物が保持されている可能性があること、を想到したことによる。   The idea is that (a) the MLSS concentration can be maintained at a high level by the oil-containing wastewater treatment apparatus using the membrane separation activated sludge method, and the outflow of sludge can be suppressed as compared with the standard activated sludge method, and (b) average The sludge is retained in the treatment tank 101 by extending the sludge residence time (SRT), so that the microbial flora is very diverse and retains microorganisms capable of decomposing oil that has been considered non-biodegradable. It is because of having thought that there is a possibility that it has been.

更には、上記のような微生物が存在するのであれば、従来の標準活性汚泥法では処理槽101内で増殖しづらいことから増殖速度が遅いことが想定されたため、分解速度も遅いことが想定された。そのため、(c)処理槽101内の水理学的滞留時間(HRT、換言すれば、微生物の処理時間)を長期化することで、汚泥由来の微生物による処理時間を確保して、非生物分解性とされていた油分を難生物分解性油分として分解させることができるのではないかと想到したことによる。   Furthermore, if microorganisms as described above are present, the conventional standard activated sludge method is difficult to grow in the treatment tank 101, so the growth rate is assumed to be slow, so the decomposition rate is also assumed to be slow. It was. Therefore, (c) by increasing the hydraulic residence time in the treatment tank 101 (HRT, in other words, the treatment time of microorganisms), the treatment time by the sludge-derived microorganisms is ensured and non-biodegradable. This is because it was thought that the oil component that was said to be capable of being decomposed as a non-biodegradable oil component.

上記のような着想のもと、本発明者らが実験に基づき検討を行った結果、上記のような処理開始時における処理槽101中の汚泥濃度の調整、処理槽101内における平均汚泥滞留時間(SRT)の長期化に加え、平均水理学的滞留時間(HRT)を長期化すればよいことを新たに知見した。以下では、上記特許文献4における非生物分解性油分を、難生物分解性油分と再定義する。   Based on the above idea, as a result of investigations based on experiments by the present inventors, adjustment of sludge concentration in the treatment tank 101 at the start of treatment as described above, average sludge residence time in the treatment tank 101 In addition to the prolonged (SRT), it was newly found that the average hydraulic residence time (HRT) should be prolonged. Below, the non-biodegradable oil part in the said patent document 4 is redefined as a hardly biodegradable oil part.

なお、含油排水を比較的長い平均水理学的滞留時間(HRT)で処理するという内容に関して、上記特許文献6の実施例では、平均水理学的滞留時間(HRT)=3.5日と記載されている。そこで、以下では、本発明者らによる着想に基づく本技術と、上記特許文献6に開示されている技術と、の違いについて、簡単に言及しておく。   In addition, regarding the content that the oil-containing wastewater is treated with a relatively long average hydraulic residence time (HRT), the example of Patent Document 6 describes that the average hydraulic residence time (HRT) = 3.5 days. ing. Therefore, hereinafter, the difference between the present technology based on the idea of the present inventors and the technology disclosed in Patent Document 6 will be briefly described.

上記特許文献6は、油分を汚泥に吸着させ、汚泥を引き抜くことで油分を除去することを前提としており、流入油分濃度Xと、保持油分濃度Yと、を利用して、平均水理学的滞留時間(HRT)と、平均汚泥滞留時間(SRT)との比を、X<(HRT/SRT)Yと規定している。上記式は、(SRT/HRT)<(Y/X)と変換できるが、本実施形態では、油分を微生物により分解するため、X>Yとなることから、(SRT/HRT)<(Y/X)<1となる。ここから、SRT<HRTという関係が得られる。ここで、平均水理学的滞留時間(HRT)、及び、平均汚泥滞留時間(SRT)の定義から、上記のSRT<HRTという関係は、流入水量<汚泥引抜流量となることを意味しており、ひいては、「処理槽101に流入してきた排水を、ただ引き抜いているだけ」という排水処理を実施することを意味している。しかしながら、本発明者らによる着想に基づく本技術は、処理槽101に流入してきた排水をただ引き抜くという処理を行うものではなく、本発明者らによる着想に基づく本技術と、上記特許文献6に開示されている技術とは、異なるものである。また、仮に上記特許文献6に開示されている関係式を、以下で詳述する本実施形態に係る含油排水処理方法に適用したとしても、難生物分解性油分を分解することはできない。   The above-mentioned patent document 6 is based on the premise that oil is removed by adsorbing oil to sludge and extracting the sludge, and using the inflow oil concentration X and the retained oil concentration Y, the average hydraulic retention The ratio between time (HRT) and average sludge residence time (SRT) is defined as X <(HRT / SRT) Y. The above equation can be converted as (SRT / HRT) <(Y / X). However, in this embodiment, since the oil is decomposed by microorganisms, X> Y, so (SRT / HRT) <(Y / X) <1. From this, the relationship SRT <HRT is obtained. Here, from the definitions of average hydraulic residence time (HRT) and average sludge residence time (SRT), the above relationship SRT <HRT means that the inflow water amount is less than the sludge extraction flow rate. As a result, it means that the waste water treatment of “the waste water that has flowed into the treatment tank 101 is merely extracted” is performed. However, the present technology based on the idea of the present inventors does not perform a process of simply extracting the waste water flowing into the treatment tank 101, and the present technology based on the idea of the present inventors and the above-mentioned Patent Document 6 It is different from the disclosed technology. Moreover, even if the relational expression disclosed in Patent Document 6 is applied to the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment, which will be described in detail below, the hardly biodegradable oil component cannot be decomposed.

<含油排水処理方法の詳細>
以下、本発明者らによる着想に基づく、本実施形態に係る含油排水処理方法について、詳細に説明する。
<Details of oil-containing wastewater treatment method>
Hereinafter, the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment based on the idea of the present inventors will be described in detail.

まず、本実施形態において、着目する含油排水の水溶性油濃度は、以下のようにして特定することが可能である。分析手法は、公知の方法(例えば、JIS K0102「工場排水試験方法」に規定されている方法)とし、まず、含油排水中に含まれるn−ヘキサン抽出物の量を公知の方法により測定するとともに、同じ含油排水中に含まれる懸濁物質(Suspended Solids:SS)濃度を公知の方法により測定する。含油排水中に含まれるSS成分は、ほぼ非水溶性油分とみなせるため、n−ヘキサン抽出物量からSS濃度を差し引くことで得られた値を、含油排水の水溶性油濃度として取り扱うことができる。   First, in this embodiment, the water-soluble oil concentration of the oil-containing wastewater to which attention is paid can be specified as follows. The analysis method is a known method (for example, a method defined in JIS K0102 “Factory wastewater test method”). First, the amount of n-hexane extract contained in the oil-containing wastewater is measured by a known method. The concentration of suspended solids (SS) contained in the same oil-containing wastewater is measured by a known method. Since the SS component contained in the oil-containing wastewater can be regarded as a substantially water-insoluble oil, the value obtained by subtracting the SS concentration from the n-hexane extract amount can be handled as the water-soluble oil concentration of the oil-containing wastewater.

すなわち、本実施形態において、n−ヘキサン抽出物の量は、含油排水中に含まれる油分全体の量に対応しており、含油排水に含まれる非水溶性油分は、懸濁物質として抽出されると考えられる。そのため、n−ヘキサン抽出物量からSS濃度を差し引くことで、含油排水中の水溶性油濃度を得ることが可能となる。この水溶性油濃度を代替可能な指標として、例えば、公知の方法により測定される化学的酸素要求量(Chemical Oxygen Demand:CODMn)を挙げることができる。水溶性油濃度に替えて化学的酸素要求量(CODMn)を用いることで、水溶性油濃度に対応する濃度を、より簡易的に測定することが可能となる。   That is, in this embodiment, the amount of the n-hexane extract corresponds to the total amount of oil contained in the oil-containing wastewater, and the water-insoluble oil contained in the oil-containing wastewater is extracted as a suspended substance. it is conceivable that. Therefore, it becomes possible to obtain the water-soluble oil concentration in the oil-containing wastewater by subtracting the SS concentration from the n-hexane extract amount. As an index that can replace the water-soluble oil concentration, for example, a chemical oxygen demand (CODMn) measured by a known method can be cited. By using the chemical oxygen demand (CODMn) instead of the water-soluble oil concentration, it is possible to more easily measure the concentration corresponding to the water-soluble oil concentration.

また、本実施形態で着目する「平均汚泥滞留時間(SRT)」とは、図1に示したような処理槽101の容量[単位:m]を、汚泥引抜流量[単位:m/日]で除した値であり、「平均水理学的滞留時間(HRT)」とは、図1に示したような処理槽101の容量[単位:m]を、処理槽101への流入水量[単位:m/日]で除した値である。 In addition, the “average sludge residence time (SRT)” focused on in the present embodiment is the capacity [unit: m 3 ] of the treatment tank 101 as shown in FIG. 1 and the sludge extraction flow rate [unit: m 3 / day]. ], And “average hydraulic residence time (HRT)” means the capacity [unit: m 3 ] of the treatment tank 101 as shown in FIG. Unit: m 3 / day].

以上のような知見に基づき完成された、本実施形態に係る含油排水処理方法は、含油排水を微生物分解し、膜による汚泥と処理水の固液分離とを実施する、膜分離活性汚泥法による含油排水処理方法である。   The oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment, which has been completed based on the above-described knowledge, is based on a membrane separation activated sludge method in which oil-containing wastewater is microbially decomposed and solid-liquid separation of sludge by the membrane and treated water is performed. This is an oil-containing wastewater treatment method.

本実施形態に係る含油排水処理方法では、処理開始時の処理槽101内の汚泥濃度(MLSS)を、10000mg/L以上とし、水温を、22℃以上とする。その後、水溶性油濃度が1000mg/L以下である含油排水を処理槽101へと通水し、処理槽101内における平均汚泥滞留時間(SRT)を、40日以上とするとともに、平均水理学的滞留時間(HRT)を、5日以上平均汚泥滞留時間(SRT)未満とする。かかる処理を行うことで、生物分解性の水溶性油分はもとより、難生物分解性の水溶性油分についても、特別な種汚泥や薬品を用いることなく、より効率的かつ簡便に、安定して処理することが可能となる。   In the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment, the sludge concentration (MLSS) in the treatment tank 101 at the start of treatment is 10000 mg / L or more, and the water temperature is 22 ° C. or more. Thereafter, oil-containing wastewater having a water-soluble oil concentration of 1000 mg / L or less is passed through the treatment tank 101, the average sludge residence time (SRT) in the treatment tank 101 is set to 40 days or more, and the average hydraulic The residence time (HRT) is 5 days or longer and less than the average sludge residence time (SRT). By performing such treatment, not only biodegradable water-soluble oils but also hardly biodegradable water-soluble oils can be treated more efficiently, simply and stably without using special seed sludge or chemicals. It becomes possible to do.

ここで、本実施形態に係る含油排水処理方法では、図1に示したような含油排水処理装置10を利用するが、処理槽101の内部には、活性汚泥として、一般的な下水汚泥が保持されているものとする。この際、処理槽101に保持されている下水汚泥の温度(水温)は、上記のように、22℃以上とする。処理槽101に保持されている下水汚泥の温度(水温)が22℃未満である場合には、含油排水の処理性が低下してしまう。一方、処理槽101に保持されている下水汚泥の温度(水温)の上限は、特に規定するものではないが、水温が高くなりすぎると微生物の活性の低下が生じる可能性がある。そのため、処理槽101に保持されている下水汚泥の温度(水温)は、例えば30℃以下とすることが好ましい。   Here, in the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment, the oil-containing wastewater treatment apparatus 10 as shown in FIG. 1 is used, but general sewage sludge is retained inside the treatment tank 101 as activated sludge. It is assumed that At this time, the temperature (water temperature) of the sewage sludge retained in the treatment tank 101 is set to 22 ° C. or higher as described above. When the temperature (water temperature) of the sewage sludge held in the treatment tank 101 is less than 22 ° C., the processability of the oil-containing wastewater is lowered. On the other hand, the upper limit of the temperature (water temperature) of the sewage sludge held in the treatment tank 101 is not particularly specified, but if the water temperature becomes too high, the activity of microorganisms may be reduced. Therefore, it is preferable that the temperature (water temperature) of the sewage sludge currently hold | maintained at the processing tank 101 shall be 30 degrees C or less, for example.

なお、処理槽101に通水される含油排水の温度(水温)は、処理槽101に保持されている下水汚泥の温度を必要以上に低下させないようにするために、22℃以上とすることが好ましい。処理槽101に通水される含油排水の水温が22℃未満であった場合には、ヒーター等を用いて加温することが好ましい。   In addition, the temperature (water temperature) of the oil-containing wastewater passed through the treatment tank 101 may be set to 22 ° C. or higher so as not to lower the temperature of the sewage sludge held in the treatment tank 101 more than necessary. preferable. When the water temperature of the oil-containing wastewater passed through the treatment tank 101 is less than 22 ° C., it is preferable to heat using a heater or the like.

本実施形態に係る含油排水処理方法では、図2に示したように、含油排水の処理槽101への通水に先立って、処理槽101内の汚泥濃度が調整される(ステップS101)。具体的には、処理開始時における処理槽101内の汚泥濃度(MLSS濃度)が10000mg/L以上となるように、処理槽101内に存在する汚泥が必要に応じて濃縮される。   In the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the sludge concentration in the treatment tank 101 is adjusted prior to passing the oil-containing wastewater into the treatment tank 101 (step S101). Specifically, the sludge present in the treatment tank 101 is concentrated as necessary so that the sludge concentration (MLSS concentration) in the treatment tank 101 at the start of the treatment is 10,000 mg / L or more.

ここで、処理開始時の汚泥濃度(MLSS濃度)が10000mg/L未満である場合には、高い水溶性油濃度を有する含油排水が処理槽101へと通水された際に、活性汚泥の活性の低下が顕著となり、含油排水を効率的に処理することができない。一方、処理開始時の汚泥濃度(MLSS濃度)が10000mg/L以上であれば、高い水溶性油濃度を有する含油排水が通水された際に一時的に活性汚泥の活性が低下したとしても、後述する平均汚泥滞留時間(SRT)を適切な範囲に設定することで、活性汚泥の活性を回復させることが可能となる。その結果、高い水溶性油濃度を有する含油排水が通水された場合であっても、かかる含油排水を処理することが可能となる。なお、処理開始時の汚泥濃度(MLSS濃度)は、10000mg/L以上であれば、高ければ高いほど良く、その上限は特に規定するものではない。   Here, when the sludge concentration at the start of treatment (MLSS concentration) is less than 10000 mg / L, when the oil-containing wastewater having a high water-soluble oil concentration is passed through the treatment tank 101, the activated sludge activity The reduction of the oil becomes remarkable, and the oil-containing wastewater cannot be treated efficiently. On the other hand, if the sludge concentration at the start of treatment (MLSS concentration) is 10000 mg / L or more, even if the activity of the activated sludge is temporarily reduced when oil-containing wastewater having a high water-soluble oil concentration is passed, By setting an average sludge residence time (SRT) to be described later in an appropriate range, it becomes possible to recover the activity of the activated sludge. As a result, even when oil-containing wastewater having a high water-soluble oil concentration is passed, such oil-containing wastewater can be treated. In addition, the sludge density | concentration (MLSS density | concentration) at the time of a process start is 10000 mg / L or more, so that it is so good that it is high, and the upper limit in particular is not prescribed | regulated.

本実施形態に係る含油排水処理方法では、処理槽101内の汚泥濃度(MLSS濃度)が10000mg/L以上となった後に、水溶性油濃度を含む含油排水を、処理槽101内へと連続的に通水する(ステップS103)。水溶性油濃度はどの範囲でも良く、水溶性油濃度が低い場合は当然処理が可能であるが、特に高い濃度でも有効である。処理槽101に連続的に通水される含油排水の水溶性油濃度は、好ましくは400〜1000mg/Lである。   In the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment, after the sludge concentration (MLSS concentration) in the treatment tank 101 reaches 10,000 mg / L or more, the oil-containing wastewater containing the water-soluble oil concentration is continuously fed into the treatment tank 101. (Step S103). The water-soluble oil concentration may be in any range, and when the water-soluble oil concentration is low, the treatment can naturally be performed, but even a high concentration is effective. The water-soluble oil concentration of the oil-containing wastewater continuously passed through the treatment tank 101 is preferably 400 to 1000 mg / L.

また、本実施形態に係る含油排水処理方法において、含油排水を処理槽101内に連続的に通水する際には、処理槽101の平均水理学的滞留時間(HRT)が5日以上平均汚泥滞留時間(SRT)未満となるように、処理槽101への流入水量を制御する。   In the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment, when the oil-containing wastewater is continuously passed through the treatment tank 101, the average hydraulic residence time (HRT) of the treatment tank 101 is 5 days or more. The amount of water flowing into the treatment tank 101 is controlled so as to be less than the residence time (SRT).

ここで、処理槽101の平均水理学的滞留時間(HRT)が5日未満である場合には、処理時間が短すぎるために通水された含油排水中の難生物分解性油分を十分に分解させることができず、含油排水を効率的に処理することができない。一方、平均水理学的滞留時間(HRT)を5日以上平均汚泥滞留時間(SRT)未満とすることで、膜分離活性汚泥装置により馴養・保持された含油排水の微生物による難生物分解性油分の分解時間が十分に確保でき、含油排水中の油分を分解させることが可能となる。   Here, when the average hydraulic residence time (HRT) of the treatment tank 101 is less than 5 days, the treatment time is too short, so that the hardly biodegradable oil in the oil-containing wastewater passed through is sufficiently decomposed. The oil-containing wastewater cannot be treated efficiently. On the other hand, by setting the average hydraulic residence time (HRT) to 5 days or longer and less than the average sludge residence time (SRT), the content of the non-biodegradable oil by microorganisms in the oil-containing wastewater acclimatized and maintained by the membrane separation activated sludge device A sufficient decomposition time can be secured, and the oil content in the oil-containing wastewater can be decomposed.

なお、処理槽101内の平均汚泥滞留時間(HRT)の実質的な上限については、その値が平均汚泥滞留時間(SRT)未満となるものであれば特に規定するものではなく、敷地制約に影響を与えない範囲で、長ければ長いほど良い。このような平均水理学的滞留時間(HRT)として、例えば、5日〜7日程度の期間を設定することが好ましい。   In addition, about the substantial upper limit of the average sludge residence time (HRT) in the processing tank 101, if the value will be less than an average sludge residence time (SRT), it will not prescribe | regulate and it will affect site restrictions. The longer it is, the better. As such an average hydraulic residence time (HRT), for example, a period of about 5 to 7 days is preferably set.

含油排水が処理槽101内へと通水された後、曝気装置103を用いて微生物増殖に必要な酸素を供給して、水溶性油分の微生物分解を促進させるとともに、曝気装置103から供給される酸素を利用して、膜ろ過装置105の膜表面に堆積する膜閉塞物質を除去していく。これにより、含油排水中に含まれる水溶性油分は、微生物によって分解される。   After the oil-containing wastewater is passed into the treatment tank 101, oxygen necessary for microbial growth is supplied using the aeration apparatus 103 to promote microbial decomposition of the water-soluble oil and supplied from the aeration apparatus 103. Oxygen is used to remove the membrane plugging material deposited on the membrane surface of the membrane filtration device 105. Thereby, the water-soluble oil component contained in the oil-containing wastewater is decomposed by microorganisms.

また、含油排水中に含まれる非水溶性油分は、処理槽101に保持されている活性汚泥に吸着される。   In addition, the water-insoluble oil contained in the oil-containing wastewater is adsorbed by the activated sludge held in the treatment tank 101.

膜ろ過装置105では、吸引ポンプ107により膜ろ過装置105の内部が連続的に吸引されており、膜ろ過装置105が有する分離膜によって、汚泥及び微生物と、処理水とが分離される。その結果、これら油分の除去された処理水が、系外へと排出される。   In the membrane filtration device 105, the inside of the membrane filtration device 105 is continuously sucked by the suction pump 107, and sludge and microorganisms are separated from the treated water by the separation membrane of the membrane filtration device 105. As a result, the treated water from which these oils have been removed is discharged out of the system.

ここで、本実施形態に係る含油排水処理方法では、処理槽101内での平均汚泥滞留時間(SRT)が40日以上となるように、排泥弁109からの排泥が実施される(ステップS105)。かかる排泥により、汚泥に吸着されている油分が、系外へと排出される。   Here, in the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment, the mud is discharged from the mud valve 109 so that the average sludge residence time (SRT) in the treatment tank 101 is 40 days or more (step) S105). By such waste mud, the oil component adsorbed by the sludge is discharged out of the system.

平均汚泥滞留時間(SRT)が40日未満である場合には、馴養時間が短すぎるために通水された含油排水によって微生物を十分に増殖させることができずに、微生物が減少した状態で微生物が安定化してしまい、含油排水を効率的に処理することができない。一方、平均汚泥滞留時間(SRT)を40日以上とすることで、微生物を系内に長く保持し含油排水で馴養させることができ、増殖させることが可能となる。なお、処理槽101内の平均汚泥滞留時間(SRT)の上限については、特に規定するものではなく、排水処理全体に影響を与えない範囲で、長ければ長いほど良い。このような平均汚泥滞留時間(SRT)として、例えば、40日〜120日程度の期間を設定することが好ましい。   When the average sludge residence time (SRT) is less than 40 days, the acclimatization time is too short, so that the microorganisms cannot be sufficiently propagated by the oil-containing wastewater that has been passed through. However, oil-containing wastewater cannot be treated efficiently. On the other hand, by setting the average sludge residence time (SRT) to 40 days or longer, microorganisms can be kept in the system for a long time and acclimatized with oil-containing wastewater, and can be grown. In addition, about the upper limit of the average sludge residence time (SRT) in the processing tank 101, it does not prescribe | regulate in particular, The range which does not influence the whole waste_water | drain processing is so good that it is long. As such an average sludge residence time (SRT), for example, a period of about 40 days to 120 days is preferably set.

このように、本実施形態に係る含油排水処理方法では、処理開始時の汚泥濃度(MLSS濃度)を10000mg/L以上とし、水温を22℃以上とした上で、平均汚泥滞留時間(SRT)を40日以上とし、かつ、平均水理学的滞留時間(HRT)を5日以上平均汚泥滞留時間(SRT)未満とする。これにより、本実施形態に係る含油排水処理方法では、特殊な微生物の探索及び培養を行うことなく、含油排水の化学的酸素要求量(CODMn)やn−ヘキサン抽出物の安定処理が可能となる。   As described above, in the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment, the sludge concentration (MLSS concentration) at the start of treatment is set to 10,000 mg / L or more, the water temperature is set to 22 ° C. or more, and the average sludge residence time (SRT) is set. 40 days or more and the average hydraulic residence time (HRT) is 5 days or more and less than the average sludge residence time (SRT). Thereby, in the oil-containing wastewater treatment method according to the present embodiment, the chemical oxygen demand (CODMn) and n-hexane extract of oil-containing wastewater can be stably treated without searching for special microorganisms and culturing. .

以下では、実施例及び比較例を示しながら、本発明に係る含油排水処理方法について、具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明に係る含油排水処理方法のあくまでも一例であって、本発明に係る含油排水処理方法が下記の例に限定されるものではない。   Hereinafter, the oil-containing wastewater treatment method according to the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, the Example shown below is an example to the last of the oil-containing wastewater treatment method which concerns on this invention, Comprising: The oil-containing wastewater treatment method which concerns on this invention is not limited to the following example.

本試験例では、図1に示した含油排水処理装置の処理槽101として、容量が1.7mの処理槽101を準備し、かかる処理槽101の外部に、曝気装置103及び膜ろ過装置105を設置した。 In this test example, a treatment tank 101 having a capacity of 1.7 m 3 is prepared as the treatment tank 101 of the oil-containing wastewater treatment apparatus shown in FIG. 1, and the aeration apparatus 103 and the membrane filtration apparatus 105 are provided outside the treatment tank 101. Was installed.

かかる処理槽101の内部に一般的な下水汚泥を注入し、膜ろ過装置105及び吸引ポンプ107を用いて、処理開始時の汚泥濃度(MLSS濃度)が10,000mg/Lとなるまで、汚泥の濃縮を行った。なお、下水汚泥の温度は、23〜29℃に、平均汚泥滞留時間(SRT)は、40日以上に制御した。   Such sewage sludge is injected into the inside of the treatment tank 101, and the sludge concentration (MLSS concentration) at the start of the treatment is 10,000 mg / L using the membrane filtration device 105 and the suction pump 107. Concentration was performed. The temperature of the sewage sludge was controlled to 23 to 29 ° C., and the average sludge residence time (SRT) was controlled to 40 days or more.

かかる処理槽101に通水される含油排水として、薄板工場から排出される含油排水を利用した。薄板工場では、原板となる鋼材に対して各種の潤滑油等が利用され、製造される薄板を冷却する際にも各種の油分が利用されており、これらの油分が、排水に含有されている。かかる含油排水に含まれるCOD及びn−ヘキサン抽出物量を、JIS K 0102に基づき測定したところ、CODMnは、2100〜2900mg/Lであり、n−ヘキサン抽出物量は、400〜1000mg/Lであった。別途、JIS K 0102に基づき測定した含油排水のSS濃度は、0〜60mg/Lであり、対象とした含油排水の水溶性油濃度は、400〜1000mg/Lであった。   The oil-containing wastewater discharged from the thin plate factory was used as the oil-containing wastewater passed through the treatment tank 101. In the thin plate factory, various lubricating oils are used for the steel sheet that is the original plate, and various oils are also used to cool the manufactured thin plate, and these oils are contained in the waste water. . The amount of COD and n-hexane extract contained in the oil-containing wastewater was measured based on JIS K 0102. CODMn was 2100-2900 mg / L, and the amount of n-hexane extract was 400-1000 mg / L. . Separately, the SS concentration of the oil-containing wastewater measured based on JIS K 0102 was 0 to 60 mg / L, and the water-soluble oil concentration of the target oil-containing wastewater was 400 to 1000 mg / L.

上記のような水溶性油濃度を有する含油排水(水温:22〜29℃)を、平均水理学的滞留時間(HRT)が3.7日となる条件、及び、5日となる条件で、処理槽101に対して連続通水した。この際、曝気装置から、溶存酸素量(DO)が0.1mg/L以上となるように酸素を供給し、膜分離活性汚泥法による排水処理を実施した。   Treatment of oil-containing wastewater (water temperature: 22-29 ° C.) having a water-soluble oil concentration as described above under conditions where the average hydraulic residence time (HRT) is 3.7 days and 5 days. Water was continuously passed through the tank 101. At this time, oxygen was supplied from the aeration apparatus so that the dissolved oxygen amount (DO) was 0.1 mg / L or more, and wastewater treatment was performed by the membrane separation activated sludge method.

得られた結果を、図3にまとめて示した。水溶性油分濃度は、CODMn濃度と比例関係にあり、本試験例においては、CODMn濃度を、水溶性油分濃度の代替指標とした。   The obtained results are summarized in FIG. The water-soluble oil concentration is proportional to the CODMn concentration. In this test example, the CODMn concentration was used as an alternative index for the water-soluble oil concentration.

図3に示したように、平均水理学的滞留時間(HRT)を3.7日と設定した場合には、試験開始時のCODMn除去率が31%であったものが、わずか2週間程度で10%程度まで低下し、目視による汚泥性状の悪化も確認されたことから、試験を中断した。   As shown in FIG. 3, when the average hydraulic residence time (HRT) was set to 3.7 days, the CODMn removal rate at the start of the test was 31%, but only about 2 weeks. The test was stopped because it was reduced to about 10% and the deterioration of sludge properties was also confirmed by visual observation.

一方、平均水理学的滞留時間(HRT)を5日に設定した場合には、試験開始時のCODMn除去率が27%であったものが、3週間で56%まで上昇し、その後2カ月の馴致後70%となり、大幅な改善効果が認められた。別の視点から見れば、かかる試験例における処理水CODMn濃度は、2000mg/Lから870mg/Lまで低下したことを意味し、発生水量が一定とするとCOD負荷として6割近くが削減されるという、水質管理上大きな効果が認められた。   On the other hand, when the average hydraulic residence time (HRT) was set to 5 days, the CODMn removal rate at the start of the test was 27%, but increased to 56% in 3 weeks, and then for 2 months. It became 70% after acclimatization, and a significant improvement effect was recognized. From another point of view, the treated water CODMn concentration in this test example means a decrease from 2000 mg / L to 870 mg / L, and if the amount of generated water is constant, nearly 60% of COD load is reduced. A great effect on water quality management was observed.

以上のように、本発明に係る含油排水処理方法を利用することで、難生物分解性の水溶性油分を含有する排水であっても、より効率的かつ簡便に処理可能であることが分かった。   As described above, it was found that by using the oil-containing wastewater treatment method according to the present invention, even wastewater containing a hardly biodegradable water-soluble oil can be treated more efficiently and easily. .

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

10 含油排水処理装置
101 生物反応槽兼膜分離水槽(処理槽)
103 曝気装置
105 膜ろ過装置
107 吸引ポンプ
109 排泥弁

10 Oil-impregnated wastewater treatment equipment 101 Biological reaction tank and membrane separation water tank (treatment tank)
103 Aeration device 105 Membrane filtration device 107 Suction pump 109 Drain valve

Claims (2)

生物分解性を有する水溶性油分を微生物分解する処理槽と、非水溶性油分を膜により分離する膜分離槽と、を用いて、膜分離活性汚泥法により含油排水を処理する含油排水処理方法であって、
処理開始時の前記処理槽内の汚泥濃度(MLSS濃度)を10000mg/L以上とし、かつ、水温を22℃以上とした後に、水溶性油濃度が1000mg/L以下である前記含油排水を前記処理槽へと通水し、
前記処理槽内における平均汚泥滞留時間(SRT)を40日以上とし、前記処理槽内における平均水理学的滞留時間(HRT)を5日以上前記平均汚泥滞留時間(SRT)未満とする、含油排水処理方法。
An oil-containing wastewater treatment method that treats oil-containing wastewater by a membrane separation activated sludge method using a treatment tank that microbially decomposes a water-soluble oil having biodegradability and a membrane separation tank that separates a water-insoluble oil with a membrane. There,
The sludge concentration (MLSS concentration) in the treatment tank at the start of treatment is set to 10,000 mg / L or more and the water temperature is set to 22 ° C. or more, and then the oil-containing wastewater having a water-soluble oil concentration of 1000 mg / L or less is treated. Water to the tank,
Oil-containing wastewater having an average sludge residence time (SRT) in the treatment tank of 40 days or more and an average hydraulic residence time (HRT) in the treatment tank of 5 days or more and less than the average sludge residence time (SRT) Processing method.
前記平均汚泥滞留時間(SRT)を、40日以上120日以下の範囲内とし、
前記平均水理学的滞留時間(HRT)を、5日以上7日以下の範囲内とする、請求項1に記載の含油排水処理方法。
The average sludge residence time (SRT) is in the range of 40 days to 120 days,
The oil-containing wastewater treatment method according to claim 1, wherein the average hydraulic residence time (HRT) is in a range of 5 days or more and 7 days or less.
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