有機性廃水の処理方法及び装置
【課題】有機性廃水の生物処理においてリン回収を行い、余剰汚泥の発生量を低減できる回分式の有機性廃水の処理方法及び装置を提供する。
【解決手段】リンを含有する有機性廃水を有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する生物反応槽内に流入させる第１工程、生物反応槽内の活性汚泥を攪拌して嫌気性雰囲気で嫌気運転を行って活性汚泥からリン放出を行う第２工程、第２工程の後に、生物反応槽内を曝気する好気運転を行う第３工程、及び第３工程の後、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、処理水として排出する第４工程を有する回分式廃水処理方法であって、第２工程及び／又は第３工程及び／又は第４工程において生物反応槽の汚泥を引き抜き、汚泥の一部を液化処理し、液化処理した汚泥を第１工程及び／又は第２工程に流入させる有機性廃水の処理方法、装置。
【解決手段】リンを含有する有機性廃水を有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する生物反応槽内に流入させる第１工程、生物反応槽内の活性汚泥を攪拌して嫌気性雰囲気で嫌気運転を行って活性汚泥からリン放出を行う第２工程、第２工程の後に、生物反応槽内を曝気する好気運転を行う第３工程、及び第３工程の後、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、処理水として排出する第４工程を有する回分式廃水処理方法であって、第２工程及び／又は第３工程及び／又は第４工程において生物反応槽の汚泥を引き抜き、汚泥の一部を液化処理し、液化処理した汚泥を第１工程及び／又は第２工程に流入させる有機性廃水の処理方法、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃水等の有機性廃水の処理に関するもので、生物処理装置の構成上簡素な回分式活性汚泥法による生物処理において、余剰汚泥の生成量の削減とリンの除去ができる有機性廃水の処理方法及び処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機性廃水の生物処理では、活性汚泥処理が広く行われている。従来の活性汚泥処理は、分解性の有機物の分解除去が中心であったが、近年嫌気好気法による窒素やリンの除去も行われるようになってきた。活性汚泥法の１つの形態である回分式の活性汚泥処理では生物反応槽と固液分離がひとつの槽ですむことから、小規模の廃水処理装置として採用されている。また、この回分式の活性汚泥処理においても、生物反応槽の有機物の分解に伴い汚泥量が増加することから増加した汚泥を余剰汚泥として生物処理系外に排出することが必要である。ここで、汚泥を物理的、化学的手段により液化することで、汚泥の体積を減少する技術が提案されており、余剰汚泥の発生量を減少することができるが、減少した汚泥に含まれていた分のリンは処理水に流出し、リン分に関する処理水水質が悪化する。
【０００３】
連続式の活性汚泥法においては問題を解決するために、公知技術として「嫌気好気法による生物脱リン装置において、返送汚泥の一部が導入される汚泥可溶化手段と、該汚泥可溶化手段で可溶化された汚泥を嫌気槽に返送する手段と、嫌気槽内液が導入される脱リン反応塔とを備える脱リン装置」が開示されている。しかし、最も簡便な処理方式である回分式活性汚泥法では、リンを汚泥に過剰摂取する運転条件や汚泥の可溶化の条件、可溶化処理汚泥の好気処理条件が全く明らかでないために、実施は不可能と考えられていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するために考えられたものであり、有機性廃水の生物処理においてリン回収を行い、処理水中のリン及びＣＯＤの増加を防止することができ、かつオゾン利用効率を高めつつ余剰汚泥の発生量を低減できる、回分式の有機性廃水の処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは回分式活性汚泥法の態様について新たに実験をし、本発明に至った。すなわち、本発明は、以下の手段により上記の課題を解決することができた。
（１）（ａ）リンを含有する有機性廃水を、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する生物反応槽内に流入させる第１工程、
（ｂ）次に、前記生物反応槽内の活性汚泥を攪拌して嫌気性雰囲気を形成する嫌気運転を行い、該嫌気運転において活性汚泥からリン放出を行う第２工程、
（ｃ）第２工程の後に、該生物反応槽内を曝気する好気運転を行う第３工程、及び
（ｄ）第３工程の後、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、処理水として排出する第４工程、
を有する回分式廃水処理方法であって、
（ｅ）第２工程及び／又は第３工程及び／又は第４工程において該生物反応槽の汚泥を引き抜き、
（ｆ）該汚泥の一部を液化処理し、
（ｇ）該液化処理した汚泥を第１工程及び／又は第２工程に流入させることを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【０００６】
（２）（ｈ）前記第２工程において、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、
（ｉ）リン除去工程に導入し、
（ｊ）リンを除去後の液を系外に排出することを特徴とする前記（１）記載の有機性廃水の処理方法。
（３）（ｋ）前記第２工程において、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、
（ｌ）リン除去工程に導入し、
（ｍ）リンを除去後の液を前記第３工程もしくは第４工程に返送することを特徴とする前記（１）記載の有機性廃水の処理方法。
【０００７】
（４）（ｎ）リン除去工程が、晶析によるリン除去法であることを特徴とする前記（２）又は（３）記載の有機性廃水の処理方法。
（５）（ｏ）第２工程及び／又は第３工程及び／又は第４工程において該生物反応槽の汚泥を引き抜いた際に、引き抜いた汚泥を貯留し、
（ｐ）汚泥の液化処理を連続的に行い、
（ｑ）液化処理した汚泥を貯留し、
（ｒ）該汚泥を第１工程及び／又は第２工程に流入させることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の有機性廃水の処理方法。
（６）（ｓ）液化処理方法が、オゾン処理、超音波処理、ミルによる細胞のすりつぶし、加熱処理あるいはアルカリ処理の少なくとも一つであることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の有機性廃水の処理方法。
【０００８】
（７）有機性廃水を嫌気好気法による生物学的により浄化する有機性廃水の処理装置において、（ａ）リンを含有する有機性廃水を、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する生物反応槽内に流入させる手段、（ｂ）該生物反応槽内の活性汚泥を攪拌して嫌気性雰囲気を形成する嫌気運転を行って、活性汚泥からリン放出を行った後、（ｃ）前記嫌気運転の後に、前記生物反応槽内を曝気する好気運転を行い、（ｄ）前記活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、反応槽内の上澄液の一部を引き抜き、処理水として排出する手段を備えた回分式生物反応槽と、該回分式生物反応槽内の引き抜き汚泥を液化処理する液化処理槽を備えたことを特徴とする有機性廃水の処理装置。
（８）回分式生物反応槽で活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後の上澄液を引き抜き、その引き抜き上澄液の一部を導入して脱リンするリン除去装置を備えたことを特徴とする前記（７）記載の有機性廃水の処理装置。
（９）回分式生物反応槽に水位計を設け、廃水の流入、液化汚泥の流入あるいはリン除去処理水の流入が該水位計で制御されることを特徴とする前記（７）又は（８）記載の有機性廃水の処理装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回分式の生物処理においても、汚泥の発生量を大幅に低減できる。回分式有機性廃水の生物処理において、余剰汚泥の発生量を低減できるとともに、またリン回収が可能であり処理水中のリンを低減できる。さらに余剰汚泥の削減に伴う処理水ＣＯＤの増加を防止する効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態及び実施例を説明するための全図において、同一機能を有する構成要素は同一符号を付けて説明する。図１は、本発明の処理方法による一例のフローシートを示す。本発明の処理装置の構成は、回分式生物処理槽１、原水調整槽２、汚泥貯留槽３、液化処理装置４、液化処理装置流出液貯留槽５、リン除去装置流入液貯留槽６、リン除去装置７、リン除去装置流出液貯留槽８からなる。なお、以下においては有機性廃水を「原水１２」という。
【００１１】
以下、本発明の実施態様を図面を用いて説明する。
原水調整槽２には、原水１２の全部が供給されている。原水１２は原水調整槽２に連続投入し、原水調整槽２からの原水調整槽流出液１３は、回分式生物処理槽１へは間欠的に投入させる。原水調整槽２は原水調整槽撹拌機１１にて連続的に撹拌を行う。
回分式生物反応槽１の運転は、一連の工程を繰り返す方式としている。ただし、一連工程の合計時間及び各工程の時間配分は処理する原水、処理水の水質を考慮し決定することから本記載に限定されるものではない。
【００１２】
第１工程では、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する回分式生物反応槽１へ原水調整槽２から原水調整槽流出液１３を流入させるとともに、液化処理装置流出液貯留槽５から液化処理工程流出液１６を回分式生物反応槽１へ流入させる。前記の、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥としては、操業の最初では別のリンを含有する有機性廃水の曝気処理にて生成した活性汚泥を用いてもよいし、また操業中では第４工程で沈降させた活性汚泥を用いることになる。なお、液化処理装置流出液貯留槽５から液化処理工程流出液１６を回分式生物反応槽１へ流入させるのは、以下の第２工程や第３工程でも可能である。第２工程では、生物処理槽撹拌機１０を用いて嫌気条件で回分式生物反応槽１内を撹拌する嫌気運転を行う。この嫌気運転により、前の曝気処理によりリンを含有した活性汚泥からリンが溶出するため、生物処理槽内の溶解性のリン濃度が高まる。嫌気運転の時間は、３０〜２４０分とするが、６０〜１２０分が好適である。一定時間撹拌後、撹拌を停止し、静置して活性汚泥を沈殿させた後、一定量のリン濃度が高くなった上澄水を引き抜き、これをリン除去装置流入液１７としてリン除去装置流入液貯留槽６へ投入する。
【００１３】
上澄水の引抜き終了後の第３工程では、撹拌を再開し、さらに散気管９より空気２０を吹き込む曝気を実施し好気運転を行う。曝気は空気２０だけでなく、高濃度酸素を用いる曝気方式も採用できる。好気運転の時間は２〜１２時間とするが、４〜８時間が好適である。
第４工程では、回分式生物処理槽１の撹拌及び曝気を停止し、静置して活性汚泥を沈殿させ、固液分離後、上澄水は処理水１４として放流し、分離した汚泥の一部を回分式生物反応槽１外へ引き抜く。この好気運転において、原水の有機物成分が除去されるとともに、原水中のリンが活性汚泥に取り込まれる。この汚泥の一部は余剰汚泥２１として処分し、一部は汚泥貯留槽３に一旦貯留された後、液化処理装置４に供給する。残りの汚泥は回分式生物反応槽１に残されるが、前記の沈降分離により汚泥濃度が高くなっており、次の工程に際して、回分式生物反応槽１内の汚泥濃度（ＭＬＳＳ濃度）を高く維持することができる。回分式生物反応槽１は、第１〜４工程を繰り返し実施する。
なお、汚泥の一部を回分式生物反応槽１外へ引き抜く操作は第２工程、第３工程においても実施できる。
また、本発明では、第１工程と第２工程の生物処理槽撹拌機１０を用いて嫌気条件で回分式生物反応槽１内を撹拌する嫌気運転は同時に行う、すなわち、原水調整槽流出液１３を回分式生物反応槽１へ流入させさせながら、嫌気運転を行うことができる。
【００１４】
リン除去装置７は、鉄、アルミニウム、カルシウム等を用いた凝集沈殿処理、ヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）やＭＡＰを用いた晶析法のいずれの方法を用いてもよいが、ＣＯＤの除去効果もある凝集沈殿処理やヒドロキシアパタイト晶析法がなお良い。
リン除去装置流出液１８はそのまま排出し、処理水の一部とするか、もしくは、回分式生物反応槽１へ投入し、さらに処理を行うことがある。処理水の一部とするか回分式生物反応槽１でさらに処理するかは処理水の水質レベル等の放流条件や装置の水バランスで選択可能である。リン除去装置流出液１８を回分式生物処理槽１へ投入する場合、リン除去装置７から直接投入するもしくはリン除去装置流出液貯留槽８を設置し貯留してから回分式生物処理槽１へ投入する。直接投入する場合は、第３工程の時間のみリン除去装置７を運転する。リン除去装置流出液貯留槽８を設置する場合、リン除去装置７は連続運転することができる。
【００１５】
回分式生物処理槽１からの引抜汚泥の一部は、液化処理装置４に供給され液化処理される。液化処理装置４に供給される汚泥は、第２〜４工程のいずれの工程から引き抜いた汚泥を供給してもよい。活性汚泥は、液化処理されることにより生物分解性が高くなり、余剰汚泥２１が減容する。とりわけ液化量を増殖汚泥量と同等にすることで、回分式生物処理槽１での余剰汚泥２１はほとんど生成しない状態となる。この際、液化処理装置４に供給する汚泥量は、原水の性状で異なるため、回分式生物処理槽１での生物処理槽内の保有汚泥量の５〜５０％の範囲であり、通常は１０〜３０％の範囲に設定される。液化処理装置４は、オゾン処理、超音波処理、ミルによる細胞のすりつぶし、加熱処理、アルカリ処理等を用いることができる。オゾン処理の場合は、汚泥あたりのオゾン注入量は１０〜１００ｍｇ−オゾン／ｇ−ｓｓであり、２０〜５０ｍｇ−オゾン／ｇ−ｓｓが最適である。加熱処理の場合は５０℃〜８０℃の温度に持っていくことが重要であり,アルカリ処理ではｐＨは少なくとも１０以上が必要である。
【００１６】
液化処理装置流出液１６は、液化処理装置流出液貯留槽５に貯留し、第１工程にて原水とともに回分式生物処理槽１へ投入される。液化処理装置流出液１６は図２に示すフローの様に液化処理装置流出液貯留槽５に貯留せず原水調整槽２に投入してもよい。その際は原水調整槽２にて液化処理装置流出液１６中の有機物は、同流出液１６中の微生物の働きにより酸発酵が促進され、生物分解性の高い有機酸が生成される。また、オゾン等の酸化剤による液化処理を行った場合、液化処理装置流出液１６を原水調整槽２にて攪拌混合することにより、液化処理装置流出液１６のＯＲＰが低下し、液化処理装置流出液１６中の残留酸化物による回分式生物処理槽１の第１工程でのＯＲＰ上昇を防ぐことができる。さらに、原水１２の酸発酵も期待できる。
【実施例】
【００１７】
以下において、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により制限されるものではない。
【００１８】
実施例１
図１に示すフローにより下水の処理を行った。回分式生物処理槽１の容量を１００Ｌ（リットル）、１回の処理下水量を７５Ｌ（１日当たり２２５Ｌ）としている。図３は回分式生物処理槽１での運転スケジュールと液化処理装置４、リン除去装置７との関係を表したものである。原水１２の水質を第１表に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
本実施例では第１工程〜第４工程での時間を８時間とした。第１工程は、処理開始時から１０分間とした。第２工程の嫌気運転は８０分間とした。嫌気運転終了後、撹拌を停止し、沈殿及びリン除去装置流入液１７の引き抜きを行う。沈殿及びリン除去装置流入液１７引き抜きの時間は合わせて１５分とした。第３工程は３００分間とした。第４工程は、活性汚泥の沈殿に５５分間、処理水１４の放流及び汚泥引抜を２０分間とした。引抜汚泥１５は３．１Ｌ／ｄとし、２．５Ｌ／ｄを液化処理装置４に投入し、０．６Ｌ／ｄを余剰汚泥２１として排出した。第２表に回分式生物処理槽１の運転条件を示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】
本実施例では、曝気は電磁弁及びガス流量計で管理され、回分式生物処理槽１内の撹拌は電動の回転翼によって行った。ここで用いた放流用電磁弁、回転翼、曝気及び流入ポンプは全てタイマーで稼動制御され、流入ポンプについては流入時に槽内の容量が一定容量を超えないよう、水位センサーによる制御も加えた。運転の各状態下における制御の内容を図４に示す。
リン除去装置７は晶析方式を採用し、Ｃａ／Ｐモル比が約３になるように塩化カルシウムを注入し、ＮａＯＨにてｐＨを８．３〜９．１に調整し、リンを含む結晶状物質を生成させた。結晶状物質は沈殿の後に回収し、リン除去装置流出液１８は回分式生物処理槽１へ投入した。リン除去装置７の運転条件を第３表に示す。
【００２３】
【表３】
【００２４】
リン除去装置７の入口で、リン酸態リン（ＰＯ４−Ｐ）と全リン（Ｔ−Ｐ）が、それぞれ１５．５ｍｇ／リットルと１５．９ｍｇ／リットルであったのに対し、出口でＰＯ４−ＰとＴ−Ｐがそれぞれ２．２ｍｇ／リットルと２．４ｍｇ／リットルに低下し、リン回収量は０．８１ｇ／ｄであり、生物処理流入量に対する回収率は７２％であった。また、溶解性ＣＯＤ（Ｓ−ＣＯＤ）は、入口で６２ｍｇ／リットルであったのに対し、出口では３８ｍｇ／リットルとなりＣＯＤも除去されていた。
【００２５】
液化処理はオゾン処理とした。オゾン発生器（図示せず）より発生したオゾン含有ガスは、オゾン濃度が２０ｍｇ／リットルで、０．４リットル／ｍｉｎで液化処理装置４に供給された。回分式生物処理槽１からの引抜汚泥１５のＭＬＳＳは１２８００ｍｇ／リットル、液化処理装置４への供給量は２．５リットル／ｄであった。液化処理装置４からの液化処理装置流出液１６は一旦液化処理装置流出液貯留槽５に貯留され、第１工程時にて原水調整槽流出液１３とともに回分式生物処理槽１へ投入される。
【００２６】
液化処理の結果を第４表に示す。引抜汚泥１５と液化処理装置流出液１６のＭＬＳＳ、溶解性ＢＯＤ（Ｓ−ＢＯＤ）、溶解性有機体（Ｓ−Ｋｊ−Ｎ）および溶解性全リン（Ｓ−Ｔ−Ｐ）を比較すると、ＭＬＳＳがオゾン処理後に減少し、各溶解性成分が増加しており、液化処理により汚泥の液化が進行した。また、液化処理装置４から排出されたガスのオゾン濃度はほぼ０ｐｐｍであり、オゾンは汚泥の液化処理に利用されたと考えられた。
【００２７】
【表４】
【００２８】
第５表に回分式生物処理槽１の処理水１４の水質を示す。処理水のＢＯＤは５ｍｇ／リットル以下、ＣＯＤは１９ｍｇ／リットルであり、良好な処理水水質を得ることができた。また、処理水のＴ−Ｐは１．０５ｍｇ／リットルとなり、流入量の２１％であった。約６ヶ月の連続運転中、余剰汚泥量は７．７ｇ／ｄであった。
【００２９】
【表５】
【００３０】
実施例２
この実施例２においては、図２に示すようなフローで、液化処理装置流出液貯留槽５以外の槽の容量は全て実施例１と同一にした。原水１２は実施例１と同じものを使用し、リン除去装置７及び回分式生物反応槽１の運転条件は実施例１と同様とした。液化処理装置４からの流出液１６は、液化処理装置流出液貯留槽５を設置せず原水調整槽２に投入し、原水１２と撹拌混合した。
第６表に原水調整槽２の入口と出口での水質を示す。原水調整槽２で、原水１２と液化処理装置流出液１６を混合することにより、溶解性のＢＯＤが増加し、酢酸などの有機酸の生成も認められ、有機物の低分子化が起きた。
【００３１】
【表６】
【００３２】
第７表に、実施例１と実施例２の処理水水質を示す。処理水のＢＯＤ、ＣＯＤ、Ｔ−Ｎについては実施例１と実施例２はほぼ同様の結果であった。実施例２の処理水のＴ−Ｐは０．７６ｍｇ／リットルとなり、流入量の１５％であった。実施例２では実施例１に比べ処理水Ｔ−Ｐが低減された。リン除去装置でのリン回収量は０．８９ｇ／ｄ、生物処理槽流入量に対する回収率は７９％であった。
【００３３】
【表７】
【００３４】
約６ヶ月の連続運転中、余剰汚泥量は７．６ｇ／ｄで実施例１とほぼ同量であった。実施例２と実施例１を比較すると、余剰汚泥の削減量はほぼ同じであるにもかかわらず液化処理装置流出液１６を原水調整槽２に投入した場合、処理水のＴ−Ｐが低減され、リン回収量が増加することが判明した。
【００３５】
比較例１
比較例１として図５に示す液化処理及びリン除去を行わないフローの実験を行った。原水１２は実施例１と同じものを用いた。回分式生物処理槽１の運転条件を第８表に示す。
【００３６】
【表８】
【００３７】
第９表に、液化処理とリン除去の両方を行った実施例１と液化処理とリン除去の両方を行わなかった比較例１の処理水水質を示す。実施例１と比較例１の処理水水質はほぼ同じ結果であった。
【００３８】
【表９】
【００３９】
約６ヶ月の連続運転中、比較例１の余剰汚泥量は２０．１ｇ／ｄであり、リン除去装置がないためリン回収量は０ｇ／ｄ（回収率０％）であった。実施例１と比較例１を比較すると、実施例１では余剰汚泥が削減されているにもかかわらず処理水水質は余剰汚泥の削減を行っていない比較例１とほぼ同じレベルを維持しており、さらに実施例１においてはリンを結晶状物質ととして回収できた。
【００４０】
比較例２
比較例２として図６に示すリン除去を行わないフローの実験を行った。原水１２は実施例１と同じものを用い、液化処理装置４及び回分式生物処理槽１の運転条件はリン除去を行う実施例１と同様とした。第１０表に、リン除去を行う場合と行わない場合の処理水水質を示す。リン除去を組み込んでいない比較例２の処理水のＢＯＤ、Ｔ−Ｎについて実施例１はほぼ同様の結果であった。処理水ＣＯＤは２９ｍｇ／リットルと実施例１に比べ高い結果となった。また、処理水のＴ−Ｐは４．２ｍｇ／リットルとなり、比較例２においてはリン流入量の８４％が処理水として放流される結果となった。
【００４１】
【表１０】
【００４２】
約６ヶ月の連続運転中、余剰汚泥量は７．７ｇ／ｄで実施例１とほぼ同量であり、リン除去装置がないためリン回収量は０ｇ／ｄ（回収率０％）であった。比較例１と余剰汚泥量を比較すると実施例１、比較例２の余剰汚泥削減量はほぼ同じであった。以上の結果より、余剰汚泥削減量はほぼ同じであるにもかかわらずリン除去を組み込こんだことにより処理水のＣＯＤ及びＴ−Ｐを低減できることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の回分式廃水処理方法とその装置により、廃水処理が小規模な設備で可能となり、設備投資額が軽減されるため、中小規模の、工場廃水処理場、畜産施設の廃水処理場あるいは生活排水の処理場での利用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の有機性廃水の処理方法による一実施例のフローシートである。
【図２】有機性廃水を原水調整槽に入れるようにした本発明の一実施例のフローシートである。
【図３】回分式生物処理槽の運転条件の一例である。
【図４】運転の各状態下における制御内容の一例である。
【図５】有機性廃水の処理方法の一比較例のフローシートである。
【図６】有機性廃水の処理方法の別の比較例のフローシートである。
【符号の説明】
【００４５】
１ 回分式生物処理槽
２ 原水調整槽
３ 汚泥貯留槽
４ 液化処理装置
５ 液化処理装置流出液貯留槽
６ リン除去装置流入液貯留槽
７ リン除去装置
８ リン除去装置流出液貯留槽
９ 散気管
１０ 回分式生物処理槽撹拌機
１１ 原水調整槽撹拌機
１２ 原水
１３ 原水調整槽流出液
１４ 処理水
１５ 引抜汚泥
１６ 液化処理装置流出液
１７ リン除去装置流入液
１８ リン除去装置流出液
１９ 除去リン
２０ 空気
２１ 余剰汚泥
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃水等の有機性廃水の処理に関するもので、生物処理装置の構成上簡素な回分式活性汚泥法による生物処理において、余剰汚泥の生成量の削減とリンの除去ができる有機性廃水の処理方法及び処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機性廃水の生物処理では、活性汚泥処理が広く行われている。従来の活性汚泥処理は、分解性の有機物の分解除去が中心であったが、近年嫌気好気法による窒素やリンの除去も行われるようになってきた。活性汚泥法の１つの形態である回分式の活性汚泥処理では生物反応槽と固液分離がひとつの槽ですむことから、小規模の廃水処理装置として採用されている。また、この回分式の活性汚泥処理においても、生物反応槽の有機物の分解に伴い汚泥量が増加することから増加した汚泥を余剰汚泥として生物処理系外に排出することが必要である。ここで、汚泥を物理的、化学的手段により液化することで、汚泥の体積を減少する技術が提案されており、余剰汚泥の発生量を減少することができるが、減少した汚泥に含まれていた分のリンは処理水に流出し、リン分に関する処理水水質が悪化する。
【０００３】
連続式の活性汚泥法においては問題を解決するために、公知技術として「嫌気好気法による生物脱リン装置において、返送汚泥の一部が導入される汚泥可溶化手段と、該汚泥可溶化手段で可溶化された汚泥を嫌気槽に返送する手段と、嫌気槽内液が導入される脱リン反応塔とを備える脱リン装置」が開示されている。しかし、最も簡便な処理方式である回分式活性汚泥法では、リンを汚泥に過剰摂取する運転条件や汚泥の可溶化の条件、可溶化処理汚泥の好気処理条件が全く明らかでないために、実施は不可能と考えられていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題を解決するために考えられたものであり、有機性廃水の生物処理においてリン回収を行い、処理水中のリン及びＣＯＤの増加を防止することができ、かつオゾン利用効率を高めつつ余剰汚泥の発生量を低減できる、回分式の有機性廃水の処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは回分式活性汚泥法の態様について新たに実験をし、本発明に至った。すなわち、本発明は、以下の手段により上記の課題を解決することができた。
（１）（ａ）リンを含有する有機性廃水を、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する生物反応槽内に流入させる第１工程、
（ｂ）次に、前記生物反応槽内の活性汚泥を攪拌して嫌気性雰囲気を形成する嫌気運転を行い、該嫌気運転において活性汚泥からリン放出を行う第２工程、
（ｃ）第２工程の後に、該生物反応槽内を曝気する好気運転を行う第３工程、及び
（ｄ）第３工程の後、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、処理水として排出する第４工程、
を有する回分式廃水処理方法であって、
（ｅ）第２工程及び／又は第３工程及び／又は第４工程において該生物反応槽の汚泥を引き抜き、
（ｆ）該汚泥の一部を液化処理し、
（ｇ）該液化処理した汚泥を第１工程及び／又は第２工程に流入させることを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【０００６】
（２）（ｈ）前記第２工程において、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、
（ｉ）リン除去工程に導入し、
（ｊ）リンを除去後の液を系外に排出することを特徴とする前記（１）記載の有機性廃水の処理方法。
（３）（ｋ）前記第２工程において、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、
（ｌ）リン除去工程に導入し、
（ｍ）リンを除去後の液を前記第３工程もしくは第４工程に返送することを特徴とする前記（１）記載の有機性廃水の処理方法。
【０００７】
（４）（ｎ）リン除去工程が、晶析によるリン除去法であることを特徴とする前記（２）又は（３）記載の有機性廃水の処理方法。
（５）（ｏ）第２工程及び／又は第３工程及び／又は第４工程において該生物反応槽の汚泥を引き抜いた際に、引き抜いた汚泥を貯留し、
（ｐ）汚泥の液化処理を連続的に行い、
（ｑ）液化処理した汚泥を貯留し、
（ｒ）該汚泥を第１工程及び／又は第２工程に流入させることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の有機性廃水の処理方法。
（６）（ｓ）液化処理方法が、オゾン処理、超音波処理、ミルによる細胞のすりつぶし、加熱処理あるいはアルカリ処理の少なくとも一つであることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の有機性廃水の処理方法。
【０００８】
（７）有機性廃水を嫌気好気法による生物学的により浄化する有機性廃水の処理装置において、（ａ）リンを含有する有機性廃水を、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する生物反応槽内に流入させる手段、（ｂ）該生物反応槽内の活性汚泥を攪拌して嫌気性雰囲気を形成する嫌気運転を行って、活性汚泥からリン放出を行った後、（ｃ）前記嫌気運転の後に、前記生物反応槽内を曝気する好気運転を行い、（ｄ）前記活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、反応槽内の上澄液の一部を引き抜き、処理水として排出する手段を備えた回分式生物反応槽と、該回分式生物反応槽内の引き抜き汚泥を液化処理する液化処理槽を備えたことを特徴とする有機性廃水の処理装置。
（８）回分式生物反応槽で活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後の上澄液を引き抜き、その引き抜き上澄液の一部を導入して脱リンするリン除去装置を備えたことを特徴とする前記（７）記載の有機性廃水の処理装置。
（９）回分式生物反応槽に水位計を設け、廃水の流入、液化汚泥の流入あるいはリン除去処理水の流入が該水位計で制御されることを特徴とする前記（７）又は（８）記載の有機性廃水の処理装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回分式の生物処理においても、汚泥の発生量を大幅に低減できる。回分式有機性廃水の生物処理において、余剰汚泥の発生量を低減できるとともに、またリン回収が可能であり処理水中のリンを低減できる。さらに余剰汚泥の削減に伴う処理水ＣＯＤの増加を防止する効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態及び実施例を説明するための全図において、同一機能を有する構成要素は同一符号を付けて説明する。図１は、本発明の処理方法による一例のフローシートを示す。本発明の処理装置の構成は、回分式生物処理槽１、原水調整槽２、汚泥貯留槽３、液化処理装置４、液化処理装置流出液貯留槽５、リン除去装置流入液貯留槽６、リン除去装置７、リン除去装置流出液貯留槽８からなる。なお、以下においては有機性廃水を「原水１２」という。
【００１１】
以下、本発明の実施態様を図面を用いて説明する。
原水調整槽２には、原水１２の全部が供給されている。原水１２は原水調整槽２に連続投入し、原水調整槽２からの原水調整槽流出液１３は、回分式生物処理槽１へは間欠的に投入させる。原水調整槽２は原水調整槽撹拌機１１にて連続的に撹拌を行う。
回分式生物反応槽１の運転は、一連の工程を繰り返す方式としている。ただし、一連工程の合計時間及び各工程の時間配分は処理する原水、処理水の水質を考慮し決定することから本記載に限定されるものではない。
【００１２】
第１工程では、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する回分式生物反応槽１へ原水調整槽２から原水調整槽流出液１３を流入させるとともに、液化処理装置流出液貯留槽５から液化処理工程流出液１６を回分式生物反応槽１へ流入させる。前記の、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥としては、操業の最初では別のリンを含有する有機性廃水の曝気処理にて生成した活性汚泥を用いてもよいし、また操業中では第４工程で沈降させた活性汚泥を用いることになる。なお、液化処理装置流出液貯留槽５から液化処理工程流出液１６を回分式生物反応槽１へ流入させるのは、以下の第２工程や第３工程でも可能である。第２工程では、生物処理槽撹拌機１０を用いて嫌気条件で回分式生物反応槽１内を撹拌する嫌気運転を行う。この嫌気運転により、前の曝気処理によりリンを含有した活性汚泥からリンが溶出するため、生物処理槽内の溶解性のリン濃度が高まる。嫌気運転の時間は、３０〜２４０分とするが、６０〜１２０分が好適である。一定時間撹拌後、撹拌を停止し、静置して活性汚泥を沈殿させた後、一定量のリン濃度が高くなった上澄水を引き抜き、これをリン除去装置流入液１７としてリン除去装置流入液貯留槽６へ投入する。
【００１３】
上澄水の引抜き終了後の第３工程では、撹拌を再開し、さらに散気管９より空気２０を吹き込む曝気を実施し好気運転を行う。曝気は空気２０だけでなく、高濃度酸素を用いる曝気方式も採用できる。好気運転の時間は２〜１２時間とするが、４〜８時間が好適である。
第４工程では、回分式生物処理槽１の撹拌及び曝気を停止し、静置して活性汚泥を沈殿させ、固液分離後、上澄水は処理水１４として放流し、分離した汚泥の一部を回分式生物反応槽１外へ引き抜く。この好気運転において、原水の有機物成分が除去されるとともに、原水中のリンが活性汚泥に取り込まれる。この汚泥の一部は余剰汚泥２１として処分し、一部は汚泥貯留槽３に一旦貯留された後、液化処理装置４に供給する。残りの汚泥は回分式生物反応槽１に残されるが、前記の沈降分離により汚泥濃度が高くなっており、次の工程に際して、回分式生物反応槽１内の汚泥濃度（ＭＬＳＳ濃度）を高く維持することができる。回分式生物反応槽１は、第１〜４工程を繰り返し実施する。
なお、汚泥の一部を回分式生物反応槽１外へ引き抜く操作は第２工程、第３工程においても実施できる。
また、本発明では、第１工程と第２工程の生物処理槽撹拌機１０を用いて嫌気条件で回分式生物反応槽１内を撹拌する嫌気運転は同時に行う、すなわち、原水調整槽流出液１３を回分式生物反応槽１へ流入させさせながら、嫌気運転を行うことができる。
【００１４】
リン除去装置７は、鉄、アルミニウム、カルシウム等を用いた凝集沈殿処理、ヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）やＭＡＰを用いた晶析法のいずれの方法を用いてもよいが、ＣＯＤの除去効果もある凝集沈殿処理やヒドロキシアパタイト晶析法がなお良い。
リン除去装置流出液１８はそのまま排出し、処理水の一部とするか、もしくは、回分式生物反応槽１へ投入し、さらに処理を行うことがある。処理水の一部とするか回分式生物反応槽１でさらに処理するかは処理水の水質レベル等の放流条件や装置の水バランスで選択可能である。リン除去装置流出液１８を回分式生物処理槽１へ投入する場合、リン除去装置７から直接投入するもしくはリン除去装置流出液貯留槽８を設置し貯留してから回分式生物処理槽１へ投入する。直接投入する場合は、第３工程の時間のみリン除去装置７を運転する。リン除去装置流出液貯留槽８を設置する場合、リン除去装置７は連続運転することができる。
【００１５】
回分式生物処理槽１からの引抜汚泥の一部は、液化処理装置４に供給され液化処理される。液化処理装置４に供給される汚泥は、第２〜４工程のいずれの工程から引き抜いた汚泥を供給してもよい。活性汚泥は、液化処理されることにより生物分解性が高くなり、余剰汚泥２１が減容する。とりわけ液化量を増殖汚泥量と同等にすることで、回分式生物処理槽１での余剰汚泥２１はほとんど生成しない状態となる。この際、液化処理装置４に供給する汚泥量は、原水の性状で異なるため、回分式生物処理槽１での生物処理槽内の保有汚泥量の５〜５０％の範囲であり、通常は１０〜３０％の範囲に設定される。液化処理装置４は、オゾン処理、超音波処理、ミルによる細胞のすりつぶし、加熱処理、アルカリ処理等を用いることができる。オゾン処理の場合は、汚泥あたりのオゾン注入量は１０〜１００ｍｇ−オゾン／ｇ−ｓｓであり、２０〜５０ｍｇ−オゾン／ｇ−ｓｓが最適である。加熱処理の場合は５０℃〜８０℃の温度に持っていくことが重要であり,アルカリ処理ではｐＨは少なくとも１０以上が必要である。
【００１６】
液化処理装置流出液１６は、液化処理装置流出液貯留槽５に貯留し、第１工程にて原水とともに回分式生物処理槽１へ投入される。液化処理装置流出液１６は図２に示すフローの様に液化処理装置流出液貯留槽５に貯留せず原水調整槽２に投入してもよい。その際は原水調整槽２にて液化処理装置流出液１６中の有機物は、同流出液１６中の微生物の働きにより酸発酵が促進され、生物分解性の高い有機酸が生成される。また、オゾン等の酸化剤による液化処理を行った場合、液化処理装置流出液１６を原水調整槽２にて攪拌混合することにより、液化処理装置流出液１６のＯＲＰが低下し、液化処理装置流出液１６中の残留酸化物による回分式生物処理槽１の第１工程でのＯＲＰ上昇を防ぐことができる。さらに、原水１２の酸発酵も期待できる。
【実施例】
【００１７】
以下において、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により制限されるものではない。
【００１８】
実施例１
図１に示すフローにより下水の処理を行った。回分式生物処理槽１の容量を１００Ｌ（リットル）、１回の処理下水量を７５Ｌ（１日当たり２２５Ｌ）としている。図３は回分式生物処理槽１での運転スケジュールと液化処理装置４、リン除去装置７との関係を表したものである。原水１２の水質を第１表に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
本実施例では第１工程〜第４工程での時間を８時間とした。第１工程は、処理開始時から１０分間とした。第２工程の嫌気運転は８０分間とした。嫌気運転終了後、撹拌を停止し、沈殿及びリン除去装置流入液１７の引き抜きを行う。沈殿及びリン除去装置流入液１７引き抜きの時間は合わせて１５分とした。第３工程は３００分間とした。第４工程は、活性汚泥の沈殿に５５分間、処理水１４の放流及び汚泥引抜を２０分間とした。引抜汚泥１５は３．１Ｌ／ｄとし、２．５Ｌ／ｄを液化処理装置４に投入し、０．６Ｌ／ｄを余剰汚泥２１として排出した。第２表に回分式生物処理槽１の運転条件を示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】
本実施例では、曝気は電磁弁及びガス流量計で管理され、回分式生物処理槽１内の撹拌は電動の回転翼によって行った。ここで用いた放流用電磁弁、回転翼、曝気及び流入ポンプは全てタイマーで稼動制御され、流入ポンプについては流入時に槽内の容量が一定容量を超えないよう、水位センサーによる制御も加えた。運転の各状態下における制御の内容を図４に示す。
リン除去装置７は晶析方式を採用し、Ｃａ／Ｐモル比が約３になるように塩化カルシウムを注入し、ＮａＯＨにてｐＨを８．３〜９．１に調整し、リンを含む結晶状物質を生成させた。結晶状物質は沈殿の後に回収し、リン除去装置流出液１８は回分式生物処理槽１へ投入した。リン除去装置７の運転条件を第３表に示す。
【００２３】
【表３】
【００２４】
リン除去装置７の入口で、リン酸態リン（ＰＯ４−Ｐ）と全リン（Ｔ−Ｐ）が、それぞれ１５．５ｍｇ／リットルと１５．９ｍｇ／リットルであったのに対し、出口でＰＯ４−ＰとＴ−Ｐがそれぞれ２．２ｍｇ／リットルと２．４ｍｇ／リットルに低下し、リン回収量は０．８１ｇ／ｄであり、生物処理流入量に対する回収率は７２％であった。また、溶解性ＣＯＤ（Ｓ−ＣＯＤ）は、入口で６２ｍｇ／リットルであったのに対し、出口では３８ｍｇ／リットルとなりＣＯＤも除去されていた。
【００２５】
液化処理はオゾン処理とした。オゾン発生器（図示せず）より発生したオゾン含有ガスは、オゾン濃度が２０ｍｇ／リットルで、０．４リットル／ｍｉｎで液化処理装置４に供給された。回分式生物処理槽１からの引抜汚泥１５のＭＬＳＳは１２８００ｍｇ／リットル、液化処理装置４への供給量は２．５リットル／ｄであった。液化処理装置４からの液化処理装置流出液１６は一旦液化処理装置流出液貯留槽５に貯留され、第１工程時にて原水調整槽流出液１３とともに回分式生物処理槽１へ投入される。
【００２６】
液化処理の結果を第４表に示す。引抜汚泥１５と液化処理装置流出液１６のＭＬＳＳ、溶解性ＢＯＤ（Ｓ−ＢＯＤ）、溶解性有機体（Ｓ−Ｋｊ−Ｎ）および溶解性全リン（Ｓ−Ｔ−Ｐ）を比較すると、ＭＬＳＳがオゾン処理後に減少し、各溶解性成分が増加しており、液化処理により汚泥の液化が進行した。また、液化処理装置４から排出されたガスのオゾン濃度はほぼ０ｐｐｍであり、オゾンは汚泥の液化処理に利用されたと考えられた。
【００２７】
【表４】
【００２８】
第５表に回分式生物処理槽１の処理水１４の水質を示す。処理水のＢＯＤは５ｍｇ／リットル以下、ＣＯＤは１９ｍｇ／リットルであり、良好な処理水水質を得ることができた。また、処理水のＴ−Ｐは１．０５ｍｇ／リットルとなり、流入量の２１％であった。約６ヶ月の連続運転中、余剰汚泥量は７．７ｇ／ｄであった。
【００２９】
【表５】
【００３０】
実施例２
この実施例２においては、図２に示すようなフローで、液化処理装置流出液貯留槽５以外の槽の容量は全て実施例１と同一にした。原水１２は実施例１と同じものを使用し、リン除去装置７及び回分式生物反応槽１の運転条件は実施例１と同様とした。液化処理装置４からの流出液１６は、液化処理装置流出液貯留槽５を設置せず原水調整槽２に投入し、原水１２と撹拌混合した。
第６表に原水調整槽２の入口と出口での水質を示す。原水調整槽２で、原水１２と液化処理装置流出液１６を混合することにより、溶解性のＢＯＤが増加し、酢酸などの有機酸の生成も認められ、有機物の低分子化が起きた。
【００３１】
【表６】
【００３２】
第７表に、実施例１と実施例２の処理水水質を示す。処理水のＢＯＤ、ＣＯＤ、Ｔ−Ｎについては実施例１と実施例２はほぼ同様の結果であった。実施例２の処理水のＴ−Ｐは０．７６ｍｇ／リットルとなり、流入量の１５％であった。実施例２では実施例１に比べ処理水Ｔ−Ｐが低減された。リン除去装置でのリン回収量は０．８９ｇ／ｄ、生物処理槽流入量に対する回収率は７９％であった。
【００３３】
【表７】
【００３４】
約６ヶ月の連続運転中、余剰汚泥量は７．６ｇ／ｄで実施例１とほぼ同量であった。実施例２と実施例１を比較すると、余剰汚泥の削減量はほぼ同じであるにもかかわらず液化処理装置流出液１６を原水調整槽２に投入した場合、処理水のＴ−Ｐが低減され、リン回収量が増加することが判明した。
【００３５】
比較例１
比較例１として図５に示す液化処理及びリン除去を行わないフローの実験を行った。原水１２は実施例１と同じものを用いた。回分式生物処理槽１の運転条件を第８表に示す。
【００３６】
【表８】
【００３７】
第９表に、液化処理とリン除去の両方を行った実施例１と液化処理とリン除去の両方を行わなかった比較例１の処理水水質を示す。実施例１と比較例１の処理水水質はほぼ同じ結果であった。
【００３８】
【表９】
【００３９】
約６ヶ月の連続運転中、比較例１の余剰汚泥量は２０．１ｇ／ｄであり、リン除去装置がないためリン回収量は０ｇ／ｄ（回収率０％）であった。実施例１と比較例１を比較すると、実施例１では余剰汚泥が削減されているにもかかわらず処理水水質は余剰汚泥の削減を行っていない比較例１とほぼ同じレベルを維持しており、さらに実施例１においてはリンを結晶状物質ととして回収できた。
【００４０】
比較例２
比較例２として図６に示すリン除去を行わないフローの実験を行った。原水１２は実施例１と同じものを用い、液化処理装置４及び回分式生物処理槽１の運転条件はリン除去を行う実施例１と同様とした。第１０表に、リン除去を行う場合と行わない場合の処理水水質を示す。リン除去を組み込んでいない比較例２の処理水のＢＯＤ、Ｔ−Ｎについて実施例１はほぼ同様の結果であった。処理水ＣＯＤは２９ｍｇ／リットルと実施例１に比べ高い結果となった。また、処理水のＴ−Ｐは４．２ｍｇ／リットルとなり、比較例２においてはリン流入量の８４％が処理水として放流される結果となった。
【００４１】
【表１０】
【００４２】
約６ヶ月の連続運転中、余剰汚泥量は７．７ｇ／ｄで実施例１とほぼ同量であり、リン除去装置がないためリン回収量は０ｇ／ｄ（回収率０％）であった。比較例１と余剰汚泥量を比較すると実施例１、比較例２の余剰汚泥削減量はほぼ同じであった。以上の結果より、余剰汚泥削減量はほぼ同じであるにもかかわらずリン除去を組み込こんだことにより処理水のＣＯＤ及びＴ−Ｐを低減できることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の回分式廃水処理方法とその装置により、廃水処理が小規模な設備で可能となり、設備投資額が軽減されるため、中小規模の、工場廃水処理場、畜産施設の廃水処理場あるいは生活排水の処理場での利用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の有機性廃水の処理方法による一実施例のフローシートである。
【図２】有機性廃水を原水調整槽に入れるようにした本発明の一実施例のフローシートである。
【図３】回分式生物処理槽の運転条件の一例である。
【図４】運転の各状態下における制御内容の一例である。
【図５】有機性廃水の処理方法の一比較例のフローシートである。
【図６】有機性廃水の処理方法の別の比較例のフローシートである。
【符号の説明】
【００４５】
１ 回分式生物処理槽
２ 原水調整槽
３ 汚泥貯留槽
４ 液化処理装置
５ 液化処理装置流出液貯留槽
６ リン除去装置流入液貯留槽
７ リン除去装置
８ リン除去装置流出液貯留槽
９ 散気管
１０ 回分式生物処理槽撹拌機
１１ 原水調整槽撹拌機
１２ 原水
１３ 原水調整槽流出液
１４ 処理水
１５ 引抜汚泥
１６ 液化処理装置流出液
１７ リン除去装置流入液
１８ リン除去装置流出液
１９ 除去リン
２０ 空気
２１ 余剰汚泥
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）リンを含有する有機性廃水を、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する生物反応槽内に流入させる第１工程、
（ｂ）次に、前記生物反応槽内の活性汚泥を攪拌して嫌気性雰囲気を形成する嫌気運転を行い、該嫌気運転において活性汚泥からリン放出を行う第２工程、
（ｃ）第２工程の後に、該生物反応槽内を曝気する好気運転を行う第３工程、及び
（ｄ）第３工程の後、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、処理水として排出する第４工程、
を有する回分式廃水処理方法であって、
（ｅ）第２工程及び／又は第３工程及び／又は第４工程において該生物反応槽の汚泥を引き抜き、
（ｆ）該汚泥の一部を液化処理し、
（ｇ）該液化処理した汚泥を第１工程及び／又は第２工程に流入させることを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項２】
（ｈ）前記第２工程において、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、
（ｉ）リン除去工程に導入し、
（ｊ）リンを除去後の液を系外に排出することを特徴とする請求項１記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項３】
（ｋ）前記第２工程において、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、
（ｌ）リン除去工程に導入し、
（ｍ）リンを除去後の液を前記第３工程もしくは第４工程に返送することを特徴とする請求項１記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項４】
（ｎ）リン除去工程が、晶析によるリン除去法であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項５】
（ｏ）第２工程及び／又は第３工程及び／又は第４工程において該生物反応槽の汚泥を引き抜いた際に、引き抜いた汚泥を貯留し、
（ｐ）汚泥の液化処理を連続的に行い、
（ｑ）液化処理した汚泥を貯留し、
（ｒ）該汚泥を第１工程及び／又は第２工程に流入させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項６】
（ｓ）液化処理方法が、オゾン処理、超音波処理、ミルによる細胞のすりつぶし、加熱処理あるいはアルカリ処理の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項７】
有機性廃水を嫌気好気法による生物学的により浄化する有機性廃水の処理装置において、（ａ）リンを含有する有機性廃水を、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する生物反応槽内に流入させる手段、（ｂ）該生物反応槽内の活性汚泥を攪拌して嫌気性雰囲気を形成する嫌気運転を行って、活性汚泥からリン放出を行った後、（ｃ）前記嫌気運転の後に、前記生物反応槽内を曝気する好気運転を行い、（ｄ）前記活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、反応槽内の上澄液の一部を引き抜き、処理水として排出する手段を備えた回分式生物反応槽と、該回分式生物反応槽内の引き抜き汚泥を液化処理する液化処理槽を備えたことを特徴とする有機性廃水の処理装置。
【請求項８】
回分式生物反応槽で活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後の上澄液を引き抜き、その引き抜き上澄液の一部を導入して脱リンするリン除去装置を備えたことを特徴とする請求項７記載の有機性廃水の処理装置。
【請求項９】
回分式生物反応槽に水位計を設け、廃水の流入、液化汚泥の流入あるいはリン除去処理水の流入が該水位計で制御されることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の有機性廃水の処理装置。
【請求項１】
（ａ）リンを含有する有機性廃水を、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する生物反応槽内に流入させる第１工程、
（ｂ）次に、前記生物反応槽内の活性汚泥を攪拌して嫌気性雰囲気を形成する嫌気運転を行い、該嫌気運転において活性汚泥からリン放出を行う第２工程、
（ｃ）第２工程の後に、該生物反応槽内を曝気する好気運転を行う第３工程、及び
（ｄ）第３工程の後、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、処理水として排出する第４工程、
を有する回分式廃水処理方法であって、
（ｅ）第２工程及び／又は第３工程及び／又は第４工程において該生物反応槽の汚泥を引き抜き、
（ｆ）該汚泥の一部を液化処理し、
（ｇ）該液化処理した汚泥を第１工程及び／又は第２工程に流入させることを特徴とする有機性廃水の処理方法。
【請求項２】
（ｈ）前記第２工程において、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、
（ｉ）リン除去工程に導入し、
（ｊ）リンを除去後の液を系外に排出することを特徴とする請求項１記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項３】
（ｋ）前記第２工程において、活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、該生物反応槽の上澄液の一部を引き抜き、
（ｌ）リン除去工程に導入し、
（ｍ）リンを除去後の液を前記第３工程もしくは第４工程に返送することを特徴とする請求項１記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項４】
（ｎ）リン除去工程が、晶析によるリン除去法であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項５】
（ｏ）第２工程及び／又は第３工程及び／又は第４工程において該生物反応槽の汚泥を引き抜いた際に、引き抜いた汚泥を貯留し、
（ｐ）汚泥の液化処理を連続的に行い、
（ｑ）液化処理した汚泥を貯留し、
（ｒ）該汚泥を第１工程及び／又は第２工程に流入させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項６】
（ｓ）液化処理方法が、オゾン処理、超音波処理、ミルによる細胞のすりつぶし、加熱処理あるいはアルカリ処理の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機性廃水の処理方法。
【請求項７】
有機性廃水を嫌気好気法による生物学的により浄化する有機性廃水の処理装置において、（ａ）リンを含有する有機性廃水を、有機性廃水の曝気処理にて生成したリンを含有する活性汚泥を有する生物反応槽内に流入させる手段、（ｂ）該生物反応槽内の活性汚泥を攪拌して嫌気性雰囲気を形成する嫌気運転を行って、活性汚泥からリン放出を行った後、（ｃ）前記嫌気運転の後に、前記生物反応槽内を曝気する好気運転を行い、（ｄ）前記活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後、反応槽内の上澄液の一部を引き抜き、処理水として排出する手段を備えた回分式生物反応槽と、該回分式生物反応槽内の引き抜き汚泥を液化処理する液化処理槽を備えたことを特徴とする有機性廃水の処理装置。
【請求項８】
回分式生物反応槽で活性汚泥を沈降させる静置運転を行った後の上澄液を引き抜き、その引き抜き上澄液の一部を導入して脱リンするリン除去装置を備えたことを特徴とする請求項７記載の有機性廃水の処理装置。
【請求項９】
回分式生物反応槽に水位計を設け、廃水の流入、液化汚泥の流入あるいはリン除去処理水の流入が該水位計で制御されることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の有機性廃水の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１０１２７７（Ｐ２００９−１０１２７７Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７４１１１（Ｐ２００７−２７４１１１）
【出願日】平成１９年１０月２２日（２００７．１０．２２）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【出願人】（５０４１３２２７２）国立大学法人京都大学 (1,269)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２２日（２００７．１０．２２）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【出願人】（５０４１３２２７２）国立大学法人京都大学 (1,269)
【Ｆターム（参考）】
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