特開 2023-75535 排水の処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023075535

(43)【公開日】2023-05-31

(54)【発明の名称】排水の処理装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/52 20230101AFI20230524BHJP

【ＦＩ】

C02F1/52 J

C02F1/52 Z

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021188498

(22)【出願日】2021-11-19

(71)【出願人】

【識別番号】000001063

【氏名又は名称】栗田工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 優

【テーマコード（参考）】

4D015

【Ｆターム（参考）】

4D015BA23

4D015BA25

4D015CA17

4D015CA18

4D015DB01

4D015EA01

4D015EA15

4D015EA18

4D015EA32

4D015FA28

(57)【要約】

【課題】改質槽から反応槽に流入するアルカリ剤添加返送汚泥のｐＨを迅速に制御することができ、処理水質や排出汚泥性状を常に良好にすることができ、また改質槽の汚泥閉塞が防止される排水の処理方法及び装置を提供することを課題とする。
【解決手段】原水を反応槽２に導入し、改質槽８からの消石灰添加返送汚泥と混合した後、凝集槽３で高分子凝集剤を添加して凝集処理する。凝集処理液を沈殿槽４に導入して汚泥を分離する。汚泥の一部を汚泥返送ライン７で改質槽８に導入する。改質槽８の汚泥滞留時間を１～５分とする。改質槽８を反応槽２の上方に配置し、改質槽８の汚泥流出口２１に連なる汚泥流出配管２３を鉛直下方に延在させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

反応槽にて排水にアルカリ剤添加返送汚泥を添加して反応させ、次いで凝集処理した後、固液分離処理して汚泥を処理水から分離し、
分離した汚泥の一部を返送汚泥とし、この返送汚泥を改質槽に導入して前記アルカリ剤を添加して前記排水に添加し、
汚泥の残部を引き抜き汚泥として排出し、
前記反応槽内のｐＨが所定範囲となるように改質槽へのアルカリ添加量を制御する排水の処理方法において、
前記改質槽の汚泥の滞留時間を１～５分とすることを特徴とする排水の処理方法。

【請求項2】

前記アルカリ剤は消石灰である、請求項１の排水の処理方法。

【請求項3】

排水に改質槽からのアルカリ剤添加返送汚泥を添加する反応槽と、
該反応槽からの液に高分子凝集剤を添加する凝集槽と、
該凝集剤が添加された凝集処理液を固液分離する固液分離手段と、
該固液分離手段で分離された汚泥の一部にアルカリ剤を添加して前記アルカリ剤添加返送汚泥とする改質槽と
を備えてなる排水の処理装置において、
該改質槽の汚泥滞留時間が１～５分となるように該改質槽の容積が設定されていることを特徴とする排水の処理装置。

【請求項4】

前記改質槽は前記反応槽の上方に配置されている、請求項３の排水の処理装置。

【請求項5】

前記改質槽は、槽側壁面の上部に汚泥流出口が設けられており、
該汚泥流出口に連なる汚泥流出配管が鉛直下方に延在しており、該汚泥流出配管からの汚泥が前記反応槽に導入される、請求項４の排水処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排水を凝集及び固液分離処理する排水の処理方法及び装置に係り、特に凝集汚泥の一部を反応槽に返送すると共に、この返送汚泥に消石灰等のアルカリ剤を添加するようにした排水の処理方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

排水を凝集及び固液分離処理して、濃縮性に富み、脱水性に優れた高濃度汚泥を得る方法として、アルカリ汚泥法等の高密度汚泥法（ＨＤＳ法：Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｓｌｕｄｇｅ）が知られている。アルカリ汚泥法では、凝集処理の後段の固液分離処理で分離されて返送される汚泥の一部に消石灰（Ｃａ（ＯＨ）_２）等のアルカリを添加する。

【0003】

図２は、従来の高密度凝集汚泥処理法の代表的な装置を示す系統図であり、原水は原水槽１にてｐＨ調整剤が添加されてｐＨ２．５～３．０程度に調整された後、反応槽２に導入され、後述の改質槽８から導入される改質汚泥と混合され、反応する。この反応液は、次いで凝集槽３に送給され、高分子凝集剤添加手段３ａにより高分子凝集剤が添加されて凝集処理された後、沈殿槽４で固液分離される。沈殿槽４の上澄水は処理水として系外へ排出される。沈殿槽４からポンプ５により引き抜かれた分離汚泥の一部は汚泥返送ライン７により改質槽８に返送され、残部は排出ライン６により系外へ排出される。

【0004】

改質槽８では、アルカリ剤添加手段としての消石灰添加手段９により供給される消石灰の溶解／分散液（消石灰の一部は溶解し、残部は分散している液）と返送汚泥とが混合される。この混合液（改質汚泥）は反応槽２に供給される。この反応槽２における反応は所定のｐＨ範囲（例えば６～１１、特に６～８）で行うのが好ましく、このようなｐＨ範囲となるように、反応槽２に設けられたｐＨ計２ａの検出ｐＨに基づいて改質槽８に供給される消石灰の量が調節される。

【0005】

汚泥排出ライン６及び汚泥返送ライン７にはそれぞれバルブ１１，１２が設けられている。バルブ１１，１２を制御手段（図示略）によって制御することにより、改質槽８への汚泥返送量が制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平５－７８７９号公報

【特許文献2】特開２００３－７１４６９号公報

【特許文献3】特開２０１３－２０８５９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記排水の処理方法及び装置においては、前述のとおり、反応槽２における反応は所定のｐＨ範囲（例えば６～１１、特に６～８）で行うのが好ましく、反応槽２のｐＨがかかる適正範囲となるように改質槽８から改質汚泥が導入されることが重要である。そのためには、改質槽８への消石灰の添加制御に追随して改質槽８内のｐＨが迅速に変化することが望ましい。また、改質槽８内の汚泥滞留時間は、添加された消石灰が十分に水に溶解し、汚泥と反応するように滞留時間が設定されていることが望ましい。

【0008】

従来の排水の処理方法及び装置では、改質槽８の汚泥滞留が約１０分に設定されているが、滞留時間が長すぎるために、改質槽８のｐＨ制御に迅速性が不足し、反応槽２の反応が不十分となり、処理水質が悪化したり、排出ライン６からの排出汚泥の含水率が高くなったりするおそれがあった。また、改質槽８内の汚泥滞留時間が長すぎ、汚泥閉塞のおそれがあった。

【0009】

本発明は、改質槽から反応槽に流入するアルカリ剤添加返送汚泥のｐＨを迅速に制御することができ、処理水質や排出汚泥性状を常に良好にすることができ、また改質槽の汚泥閉塞が防止される排水の処理方法及び装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明の排水の処理方法及び装置は次を要旨とする。

【0011】

［１］ 反応槽にて排水にアルカリ剤添加返送汚泥を添加して反応させ、次いで凝集処理した後、固液分離処理して汚泥を処理水から分離し、
分離した汚泥の一部を返送汚泥とし、この返送汚泥を改質槽に導入して前記アルカリ剤を添加して前記排水に添加し、
汚泥の残部を引き抜き汚泥として排出し、
前記反応槽内のｐＨが所定範囲となるように改質槽へのアルカリ添加量を制御する排水の処理方法において、
前記改質槽の汚泥の滞留時間を１～５分とすることを特徴とする排水の処理方法。

【0012】

［２］ 前記アルカリ剤は消石灰である、［１］の排水の処理方法。

【0013】

［３］ 排水に改質槽からのアルカリ剤添加返送汚泥を添加する反応槽と、
該反応槽からの液に高分子凝集剤を添加する凝集槽と、
該凝集剤が添加された凝集処理液を固液分離する固液分離手段と、
該固液分離手段で分離された汚泥の一部にアルカリ剤を添加して前記アルカリ剤添加返送汚泥とする改質槽と
を備えてなる排水の処理装置において、
該改質槽の汚泥滞留時間が１～５分となるように該改質槽の容積が設定されていることを特徴とする排水の処理装置。

【0014】

［４］ 前記改質槽は前記反応槽の上方に配置されている、［３］の排水の処理装置。

【0015】

［５］ 前記改質槽は、槽側壁面の上部に汚泥流出口が設けられており、
該汚泥流出口に連なる汚泥流出配管が鉛直下方に延在しており、該汚泥流出配管からの汚泥が前記反応槽に導入される、［４］の排水処理装置。

【発明の効果】

【0016】

本発明の排水の処理方法及び装置によると、改質槽におけるｐＨ制御が迅速に行われるようになるので、反応槽のｐＨが常に適正範囲となり、処理水質が良好になると共に、汚泥含水率も低いものとなる。また、改質槽の汚泥閉塞が防止される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施の形態に係る排水の処理方法及び装置に用いられる改質槽の縦断面図である。

【図2】従来例に係る排水の処理方法及び装置を説明するためのフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。

【0019】

この実施の形態においても、排水処理のフローの全体構成は図２と同一である。即ち、図２と同様に、原水は原水槽１にてｐＨ調整剤が添加されてｐＨ２．５～３．０程度に調整された後、反応槽２に導入され、改質槽８から導入される改質汚泥と混合され、反応する。この反応液は、次いで凝集槽３に送給され、高分子凝集剤添加手段３ａにより高分子凝集剤が添加されて凝集処理された後、沈殿槽４で固液分離される。沈殿槽４の上澄水は処理水として系外へ排出される。沈殿槽４からポンプ５により引き抜かれた分離汚泥の一部は汚泥返送ライン７により改質槽８に返送され、残部は排出ライン６により系外へ排出される。

【0020】

改質槽８では、アルカリ剤添加手段としての消石灰添加手段９により供給される消石灰の溶解／分散液と返送汚泥とが混合される。この混合液（改質汚泥）は反応槽２に供給される。この反応槽２における反応は所定のｐＨ範囲（例えば６～１１、特に６～８）で行うのが好ましく、このようなｐＨ範囲となるように、反応槽２に設けられたｐＨ計２ａの検出ｐＨに基づいて消石灰添加手段９によって改質槽８に供給される消石灰の量が調節される。

【0021】

図１は、この実施の形態で用いられている改質槽８の縦断面図である。改質槽８は、撹拌機２０を備えている。改質槽８の槽側壁の上部に流出口２１が設けられている。流出口２１に対峙するように、縦方向の板よりなるバッフル２２が設けられている。流出口２１に汚泥流出配管２３が接続されている。この汚泥流出配管２３は鉛直下方に向かって延在している。

【0022】

改質槽８は、反応槽２の上方に配置されており、汚泥流出配管２３からの改質汚泥は鉛直下方に落下して反応槽２に導入される。この改質槽８は、返送汚泥の平均的な滞留時間が１～５分、好ましくは２～４分、特に好ましくは約３分となるように槽容積が設定されている。

【0023】

このように改質槽８の返送汚泥滞留時間を１～５分とするように比較的小容積の改質槽容積としたことにより、消石灰添加手段９からの消石灰添加量を変化させたときに改質槽８内のｐＨが迅速に変化するので、改質槽８から反応槽２に供給される改質汚泥のｐＨも迅速に変化する。このため、反応槽２内のｐＨが常に所定範囲（好ましくは６～１１、特に好ましくは６～８）に保たれ、凝集反応が十分に行われ、処理水質が良好になると共に、排出ライン６から排出される凝集汚泥の水分含有率が低いものとなる。

【0024】

また、改質槽８における汚泥の滞留時間が比較的短いので、改質槽８における汚泥閉塞トラブルが防止される。また、改質槽８の容積が小さいので、反応槽２と、該反応槽２の上方に配置された改質槽８とを合わせた全体の高さが小さくなり、装置がコンパクトなものとなる。そのため、改質槽を新設したり、既存の装置を改造したりする場合に改質槽の配置設計が容易となる。

【0025】

本発明で処理対象とする原水としては、フッ素含有排水、リン含有排水、鉄、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、鉛、アルミなどの重金属含有排水などが例示されるが、これらに限定されない。

【0026】

上記実施の形態では、改質槽８にアルカリ剤として消石灰を添加しているが、これに限定されるものではなく、重金属含有排水の場合、苛性ソーダなどであってもよい。

【0027】

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の態様とされてもよい。

【符号の説明】

【0028】

２ 反応槽
３ 凝集反応槽
４ 沈殿槽
８ 改質槽
９ 消石灰添加手段
２０ 撹拌機
２３ 汚泥流出配管

【図1】

【図2】

【手続補正書】

【提出日】2022-12-16

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

排水に改質槽からのアルカリ剤添加返送汚泥を添加する反応槽と、
該反応槽からの液に高分子凝集剤を添加する凝集槽と、
該凝集剤が添加された凝集処理液を固液分離する固液分離手段と、
該固液分離手段で分離された汚泥の一部にアルカリ剤を添加して前記アルカリ剤添加返送汚泥とする改質槽と
を備えてなる排水の処理装置において、
前記改質槽は前記反応槽の上方に配置されており、
該改質槽の汚泥滞留時間が１～５分となるように該改質槽の容積が設定されていることを特徴とする排水の処理装置。

【請求項2】

前記改質槽は、槽側壁面の上部に汚泥流出口が設けられており、
該汚泥流出口に連なる汚泥流出配管が鉛直下方に延在しており、該汚泥流出配管からの汚泥が前記反応槽に導入される、請求項１の排水の処理装置。