JP4503248B2

JP4503248B2 - Wastewater treatment method

Info

Publication number: JP4503248B2
Application number: JP2003209775A
Authority: JP
Inventors: 英樹稲葉; 治之知久
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: JP2004141859A

Description

【０００１】
本発明は、有機性排水等を生物処理するための排水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水、産業廃水等の有機性排水（排水、汚水）の処理には、活性汚泥法が代表的な方法として用いられている。このような方法を用いた生物処理においては、排水中の有機物の処理に伴って余剰汚泥が大量に発生する傾向にある。通常、この余剰汚泥は、脱水された後、そのままの状態で投棄・廃棄処分されるか、焼却処分されている。しかし、近年、廃棄物処分場不足、燃焼に伴うダイオキシン等の有害な有機性塩素化合物の発生等が大きな問題となっており、余剰汚泥の排出量が少ない排水処理技術が切望されている。
【０００３】
このような要求に応えるべく、（１）嫌気性微生物によって汚泥を可溶化するいわゆる嫌気性消化を用いた方法、（２）汚泥に酸やアルカリ等を添加して可溶化する方法、（３）汚泥をオゾン酸化によって可溶化する方法、（４）好気性微生物が有する溶菌作用を用いて汚泥を分解・可溶化する方法といった余剰汚泥の減容化方法を組み合わせた排水処理方法が採用又は提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３２７９９８号公報（段落００２３〜００２９、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら従来の各方法を用いた排水処理においては、以下に示すような問題点がある。すなわち、汚泥減容化方法として上記（１）の嫌気性消化を用いた排水処理方法は、エネルギー消費を抑えてメタンガスのような有用な副生物を産出する点で有利ではあるが、消化反応の反応速度が遅いため、余剰汚泥の処理効率が極めて悪くなる傾向にある。また、この場合、大型の反応槽を用いて汚泥の滞留時間を非常に長くする必要があり、装置設備の大型化に加え、結局のところ経済性が悪化してしまうおそれがある。また、上記（２）の酸又はアルカリ等を用いる方法では、大量の薬剤及びそれらの供給系が必要であり、経済性が必ずしも十分ではない。
【０００６】
一方、上記（３）のオゾン酸化を用いる方法は、大量の薬剤や熱源等が不要である。しかし、一般的なオゾン酸化槽は、水槽にオゾンを単に吹き込む簡略な装置であり、オゾンの利用効率が高いとは言い難い。これを改善すべく、散気板等を用いてオゾンの微細気泡を供給する手法が考えられるものの、この場合には散気板の目詰まりが生じ易く、よって頻繁な保守（メンテナンス）が必要となる傾向にある。
【０００７】
他方、上記（４）の好気性微生物を用いる方法は、大量の薬剤やオゾンガスを用いない反面、大型の処理槽が必要となる傾向にあり、その結果、排水処理装置又は設備全体が大規模となってしまう。また、微生物として好熱性菌体を使用して加温状態（例えば５０〜７０℃）で処理すれば、その溶菌作用によって汚泥の可溶化効率を高め、且つ、加熱による汚泥の熱変性効果が期待され得るが、温度の上昇に伴って酸素の溶解効率が更に低下してしまい、上記の有用な効果が相殺されてしまうおそれがある。また、このような溶解効率の低下を防止すべく大量のガス（空気）を曝気すると、外部への放熱量が増大してしまい、加温及び保温のための熱エネルギーを浪費してしまうといった不都合がある。
【０００８】
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、有機性排水の処理に際し、エネルギー消費量の増大といった従来の不都合を解消しつつ、余剰汚泥の発生を防止することができる排水処理方法を提供することを目的とする。
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の排水処理方法は、有機性排水を活性汚泥により生物処理する生物処理工程と、その有機性排水の生物処理で得られた処理済水と活性汚泥とを分離する固液分離工程とを備える方法であって、活性汚泥の少なくとも一部に酸素（Ｏ₂）、オゾン（Ｏ₃）、又は過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）を供給し、この活性汚泥の少なくとも一部を、厚み方向に貫通する複数の孔を有する複数の多孔板に対して相対的に流動させる汚泥処理工程を更に備えるものである。このように、多孔板に対して活性汚泥の少なくとも一部つまり余剰汚泥を相対的に流動させることにより、余剰汚泥の攪拌・混合が十分に促進される。なお、活性汚泥への酸素（Ｏ₂）、オゾン（Ｏ₃）、又は過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）の供給は、これらを直接、活性汚泥と接触させてもよいし、例えばこれらの溶解液（水）や混合液（水）と活性汚泥を混合する等、間接的に行ってもよい。
【００１９】
ここで、汚泥処理工程においては、少なくとも、当該汚泥処理工程における活性汚泥の可溶化量と、生物処理工程に供給される有機性排水中の有機物量と、有機性排水中に含まれる有機物の活性汚泥への転換率とに基づいて、汚泥処理工程に供給される活性汚泥量と汚泥処理工程において可溶化される活性汚泥量とが実質的に等しくなるように、汚泥処理工程に供給する活性汚泥の供給量（投入量）、及び／又は、酸素（Ｏ₂）、オゾン（Ｏ₃）、又は過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）の供給量を調整する。また、このような排水処理方法は、生物処理工程における活性汚泥中の菌体濃度、具体的にはＭＬＶＳＳ（Mixed Liquor Volatile Suspended Solid）濃度が略一定に保持される生物処理の場合に特に有効である。
【００２０】
このような排水処理方法を用いれば、汚泥処理工程からの余剰汚泥の排出量を実質的にゼロとし得る。殊に、本方法によれば、汚泥処理工程における活性汚泥の可溶化量と、生物処理工程に供給される有機性排水中の有機物量と、その有機物の活性汚泥への転換率とに基づいて、汚泥処理工程における余剰汚泥の物質収支（マスバランス）を簡易且つ確実に制御又は把握することが可能となり、これにより、工程制御を容易ならしめ、余剰汚泥の処理性が向上される。
【００２１】
より好ましくは、汚泥処理工程においては、下記式（１）；
Ｅ＝Ｓ_inｂ_１＋Ｅ（１−α）ａ×ｂ_２−βΧ …（１）
で表される関係を満たすように活性汚泥を可溶化処理すると好適である。ここで、式中、Ｅは汚泥処理工程における活性汚泥の可溶化量を、Ｓ_inは生物処理工程に供給される有機性排水中の有機物量を、αは汚泥処理工程に供給された活性汚泥のうち完全酸化される活性汚泥の割合を、ａは生物処理工程へ活性汚泥の一部を返送する場合に、返送された活性汚泥の有機物への換算係数を、ｂ_１は、有機性排水中に含まれる有機物の活性汚泥への変換率を、ｂ_２は、当該汚泥処理工程において可溶化し、可溶化処理液中に溶出した有機物の活性汚泥への転換率を、βは、汚泥の自己分解係数を、Χは、生物処理工程中の汚泥量をそれぞれ示している。なお、Ｅ及びＳ_inの単位としては、例えばｋｇ／ｄａｙといった時間負荷を用いることができる。
【００２２】
こうすることにより、汚泥処理工程における活性汚泥の可溶化量を、汚泥処理工程に余剰汚泥として供給される活性汚泥量と相等しくできるので、余剰汚泥の発生が実質的になくなる。また、前述したように、通常、生物処理工程では活性汚泥が循環使用されるのに対し、上記式（１）においては、処理済水と分離されて生物処理工程へ返送された活性汚泥中の有機物への変換分を考慮するので、汚泥処理工程における活性汚泥のマスバランスの調節をより確実ならしめ得る。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。
【００２４】
図１は、本発明による排水処理方法を実施する排水処理装置の第１実施形態を模式的に示す構成図である。排水処理装置１０は、有機性排水としての原水Ｗが配管ライン（以下、ラインという）Ｌ１を介して供給される生物処理槽１（生物処理部）と、この生物処理槽１にラインＬ２を介して接続された固液分離槽２（固液分離部）とを備えるものである。この生物処理槽１は、活性汚泥を含んでおり、ブロアＶに接続された散気管等の曝気機１ａが内部に設けられている。ブロアＶからは空気等の酸素ガスを含むガスが曝気機１ａを通して生物処理槽１内に供給されるようになっている。さらに、生物処理槽１と固液分離槽２とは、ラインＬ４によっても接続されている。
【００２５】
また、固液分離槽２には、空気等の酸素ガスを含むガス又はオゾンを含むガスＧｏを貯留又は発生させるガス供給源１１（ガス供給部）が接続された汚泥減容装置３（汚泥処理部）が、ラインＬ５を介して接続されている。この汚泥減容装置３は、両端部が略気密に閉止されて成る略円筒形状の処理タンク３１（汚泥処理槽）内に、複数の多孔板３３が一定の間隔で配設されたものである。各多孔板３３は、ディスク状を成しており、その厚み方向に貫通する複数の孔が穿設されている。
【００２６】
これらの複数の多孔板３３は、互いに隣設する一方の多孔板３３に設けられた複数の孔（第１の孔）と他方の多孔板３３に設けられた複数の孔（第２の孔）とが、互いに平面位置が異なって配置されるように設けられている。すなわち、隣設する多孔板毎に、孔の中心（軸）位置が交互に異なるように千鳥格子状（千鳥模様状、千鳥足状）に配列されている。さらに換言すれば、複数の多孔板３３のうち、任意に選択される隣設配置された二つの多孔板のうち一方の多孔板３３に形成された孔（第１の孔）と、他方の多孔板３３に形成された孔のうちその第１の孔と最短距離に位置する孔（第２の孔）とが、非同軸状（孔が円形孔であれば、非同心状）に設けられている。
【００２７】
なお、これらの孔の配列間隔（設置間隔）は、全ての孔に対して一定の間隔としてもよく、或いは、多孔板３３における孔位置によって適宜且つ任意に調整してもよい。また、多孔板３３の材質、孔径、孔数量、孔配置等は特に限定されない。
【００２８】
また、これらの多孔板３３は、処理タンク３１外に設けられた駆動装置Ｍ（駆動部）に結合されたシャフト３５によって同軸状に貫通固定されており、これにより、多孔板３３間の間隔が保持されると共に、上下に駆動（往復運動）されるようになっている。またさらに、汚泥減容装置３は、ラインＬ１０を介して生物処理槽１に接続されている。
【００２９】
このように構成された排水処理装置１０を用いた本発明の排水処理方法の一実施形態について以下に説明する。まず、生物処理槽１にラインＬ１を通して有機性排水の原水Ｗを供給すると共に、ブロアＶを運転して生物処理槽１内に空気等を供給し、原水Ｗと活性汚泥との混合液である被処理水Ｗｋを攪拌曝気しながら好気性処理する（生物処理工程）。
【００３０】
次に、被処理水Ｗｋを、ラインＬ２を通して固液分離槽２へ移送し、液分である処理済水Ｗｓと、固形分としての活性汚泥Ｓとに分離する（固液分離工程）。この処理済水Ｗｓは、清澄水としてラインＬ３を通して外部へ取り出す。一方、処理済水Ｗｓと分離した活性汚泥Ｓを、固液分離槽２の底部から引き抜き、その一部を返送汚泥としてラインＬ４を通して生物処理槽１へ返送する。
【００３１】
他方、固液分離槽２で分離された活性汚泥Ｓの残部を濃縮された余剰汚泥として、ラインＬ５を通して汚泥減容装置３における例えば処理タンク３１の下部へ供給（導入）する。それから、活性汚泥Ｓが滞留する処理タンク３１内の例えば下部に、ガス供給源１１からガスＧｏを供給する。また、駆動装置Ｍを運転し、シャフト３５を上下に駆動することにより、複数の多孔板３３を上下に往復運動させる。このときの駆動周期及び駆動ストロークは特に制限されず、例えば、それぞれ数ｒｐｍ〜数百ｒｐｍ、及び、数ｃｍ〜数十ｃｍとすることができる。
【００３２】
このような多孔板３３の上下運動により、多孔板３３間にはガスＧｏを含む混相状態の渦流が絶え間なく形成される。また、多孔板３３に設けられた孔を通過する流速が極めて大きなジェット流のような高速流が発生し得る。そして、このような流れを引き起こす多孔板３３が所定間隔で多数配置されているので、処理タンク３１内では、激流による混合状態とも言うべき略完全な攪拌状態が実現される。これにより、活性汚泥Ｓ及びガスＧｏの気泡は極めて微細化されると共に、これらが強力に攪拌・混合される。
【００３３】
その結果、気泡から液相へ、また、液相から活性汚泥Ｓへの酸素又はオゾンの移動速度（効率）が劇的に増大する。具体例を挙げれば、このときの酸素移動容量係数Ｋ_Laは、４００ｈ^-1にも達する。これに対し、従来から用いられている通常の曝気槽では、一般にＫ_Laが１０ｈ^-1に満たない程度である。すなわち、ガスＧｏに含まれる酸素又はオゾンの液相への溶解効率が、従来に比して格段に高められ、極めて高いＢＯＤ負荷が実現される。よって、活性汚泥Ｓを構成する微生物菌体の酸化分解反応の効率が飛躍的に向上され、活性汚泥Ｓを高効率で可溶化できる（汚泥処理工程）。
【００３４】
また、本発明者らの知見によれば、このような汚泥減容装置３内における酸素又はオゾンの高移動効率は、低温域から高温域にわたる広い温度領域で発現されるため、温度条件に左右されずに、ガスＧｏの処理タンク３１への供給量（曝気量）が少なくても活性汚泥Ｓの可溶化率の低下が抑止される。よって、ガスＧｏの供給量を低減できるため、ガスＧｏによって汚泥減容装置３の外部へ放出されてしまう熱量、つまり放熱量を軽減できる。その結果、汚泥減容装置３に熱源を設けて処理タンク３１内の活性汚泥Ｓを加温又は加熱する場合に、熱エネルギーの消費量を低下させて省力化を図り得る。
【００３５】
さらに、汚泥減容装置３内で、活性汚泥ＳとガスＧｏとの十分な攪拌・混合が行われるため、溶解した酸素又はオゾンと活性汚泥Ｓを構成する微生物菌体との接触頻度（確率）、接触時間、接触量等が格別に増大される。しかも、多孔板３３間の強高速流によるせん断力、多孔板３３間で生じる圧縮及び膨張の繰返しによるキャビテーション効果によって微生物菌体の細胞を機械的に破砕する効果も奏される。したがって、これらにより、微生物菌体の酸化分解反応が更に促進され、活性汚泥Ｓの可溶化が殊更に増進される。
【００３６】
また、処理タンク３１内壁によって多孔板３３の周囲が覆われているので、上述したような気液及び固液混相流が多孔板３３の径方向（外周へ向かう方向）へ拡散又は放散することが強制的に妨げられる。よって、混相流の流圧の低下が抑止されるどころか更に高められ、活性汚泥ＳとガスＧｏとが一層強力に攪拌・混合される。よって、活性汚泥Ｓの可溶化が更に一層増強される利点がある。
【００３７】
このような汚泥減容装置３内での活性汚泥Ｓの十分な可溶化に伴い、微生物菌体は、水、二酸化炭素、その他の低級炭水化物、有機酸等へと変換され、これらを含む液分（溶液）を、ラインＬ１０を通して生物処理槽１へ移送する。これらの有機分、特にＢＯＤ成分は、生物処理槽１における汚泥処理における栄養分となり、生物処理に循環使用される。
【００３８】
ここで、汚泥減容装置３内での汚泥処理工程においては、下記式（１）；
Ｅ＝Ｓ_inｂ_１＋Ｅ（１−α）ａ×ｂ_２−βΧ …（１）
で表される関係を満たすように活性汚泥Ｓを処理すると好適である。ここで、Ｅは汚泥減容装置３内における活性汚泥Ｓの可溶化量を、Ｓ_inは生物処理槽１に供給される原水Ｗ中の有機物量を、αは汚泥減容装置３に供給された活性汚泥Ｓのうち完全酸化される活性汚泥Ｓの割合を、ａは生物処理槽１へ返送された活性汚泥Ｓの有機物への換算係数を、ｂ_１は原水Ｗ中に含まれる有機物の活性汚泥Ｓへの変換率を、ｂ_２は汚泥処理工程において可溶化し、可溶下処理液中に溶出した有機物の活性汚泥Ｓへの変換率を、βは汚泥の自己分解係数を、Χは、生物処理部１中の汚泥量をそれぞれ示している。なお、βの値が小さいときは、βΧの項を無視してもよい。
【００３９】
余剰汚泥の系外への排出量に対しては、極力少量とすることが要求され、排出が全くないことが理想的である。そこで、このような理想的な条件を仮定すると、活性汚泥Ｓ中の菌体濃度（ここでは、ＭＬＶＳＳ濃度とする。）の物質収支に関して下記式（２）；
Ｖ・dx/dt＝Ｖ・（dx/dt）_g−Ｅ …（２）、
で表される関係が満たされる。式中、Ｖは生物処理槽１の有効容積を示し、dx/dtはＭＬＶＳＳ濃度の変化速度を示し、（dx/dt）_gはＭＬＶＳＳの増殖速度を示し、Ｅは汚泥減容装置３内での活性汚泥の可溶化量（単位は、例えばｋｇ／ｄａｙ）を示す。
【００４０】
また、生物処理槽１内で定常的な生物処理が行われ、生物処理槽１内のＭＬＶＳＳ濃度が略一定に保持されている状態（定常状態）では、式（１）の左辺におけるＭＬＶＳＳ濃度の変化速度dx/dtは実質的にゼロとなる。よって、この場合、下記式（３）；
Ｖ・（dx/dt）_g−βΧ＝Ｅ …（３）、
で表される関係が成立する。
【００４１】
つまり、定常的な生物処理を実施している状態で、汚泥減容装置３における活性汚泥Ｓの可溶化量が、活性汚泥Ｓの発生量と等価となるようにすれば、余剰汚泥の系外への排出量を可及的少量に、ひいては排出量をゼロとすることが可能となる。より具体的には、活性汚泥Ｓの削減は、可溶化と無機化（水、炭酸ガスへの変換）によって達成される。
【００４２】
ここで、一例を述べると、汚泥減容装置３に投入される活性汚泥Ｓの量をＳＧ（ｋｇ／ｄａｙ）とし、汚泥減容装置３での単一サイクル処理における減容化率を３５％とすると、活性汚泥Ｓの可溶化量Ｅは、下記式（４）；
Ｅ＝ＳＧ×０．３５ …（４）、
で表される。このうち、酸化されてガス化される活性汚泥Ｓの割合、つまり式（１）におけるαを０．２（２０％）とすれば、ガス化されない残りの８０％（つまり、ＳＧ×０．２８）が次の処理サイクルに追加される有機物（特にＣＯＤ成分）となる。
【００４３】
また、ａを０．６、ｂ_１を０．３、ｂ_２を０．１とし、βが十分小さいとして第３項を無視すると、式（１）から下記式（５）；
Ｅ＝Ｓ_in×０．３＋Ｅ×（１−０．２）×０．６×０．１ …（５）、
に示す関係が得られる。これをＥについて解くと、下記式（６）；
Ｅ＝Ｓ_in×０．３／０．９５２ …（６）、
で表される関係が得られる。このとき、生物処理槽１に投入される主にＣＯＤ成分の増分は、式（１）の右辺中の第２項である「Ｅ・（１−α）・ａ・ｂ_２」、具体的には、Ｅ×（１−０．２）×０．６×０．１（＝０．０４８・Ｅ）となる。
【００４４】
よって、原水Ｗの負荷に応じて使用する活性汚泥Ｓの量及びその引抜量（つまり汚泥減容装置３への活性汚泥Ｓの供給量）に対応して式（１）で表される関係を満たすように、汚泥減容装置３を構成し、或いは、汚泥減容装置３の容量や性能に応じて式（１）の関係が満たされるように、汚泥減容装置３への活性汚泥Ｓの供給量及び／又はガスＧｏの供給量を調節する運転を行うことにより、余剰汚泥である活性汚泥Ｓ中に含まれる有機物（ＭＬＶＳＳ）の見かけ上の酸化分解率を略１００％とし得る。これにより、系外への余剰汚泥の排出量を実質的にゼロとすることが可能となる。
【００４５】
また、式（１）に示す係数ｂ_１は、処理対象の有機性排水の性状等によって値が若干変動するものの、一般的に０．３近傍の値をとる傾向にある。これに対して、係数ａと係数ｂ_２は、可溶化方法によって種々の値を示し、また、係数αは、汚泥減容装置３の構成条件、ガスＧｏの供給量等に応じて定まるパラメータである。よって、これらの係数については、試運転時等に予めデータを取得しておくことにより、上述した余剰汚泥の実質的な完全可溶化処理を円滑に実施できる。
【００４６】
したがって、本発明の排水処理方法によれば、有機性排水の原水Ｗを生物処理する際に余剰汚泥が発生することを十分に防止でき、特に、上述したような汚泥減容装置３における活性汚泥Ｓの可溶化量等に基づく制御運転を実施すれば、余剰汚泥の排出量を殆どゼロとすることができる。また、汚泥減容装置３において汚泥処理工程を実施するときに、広い温度域で酸素の移動効率ひいては菌体の酸化分解効率が格段に高められるので、ガスＧｏの供給量を軽減しても、活性汚泥Ｓの可溶化量を従来に比して格別に増大できる。さらに、無機化された汚泥の割合が従来に比して高められ、ＣＯＤ成分を低減できる。またさらに、ガスＧｏによる熱量の散逸を十分に抑制でき、その結果、エネルギー消費量の増大を防止できる。
【００４７】
さらに、活性汚泥Ｓの可溶化にあたって薬剤を使用しないことと相俟って、経済性の向上を図ることが可能となる。またさらに、活性汚泥Ｓの処理効率の増大により、工程全体の効率が高められて迅速な排水処理の実現に資することが可能となる。加えて、ガスＧｏとしてオゾンを用いると、空気等の酸素を含有するガスを用いる場合に比して、菌体の酸化能が高まるが、この場合にも、オゾンの溶解効率が従来に比して格段に向上されるので、オゾンの使用量を低減しても十分な活性汚泥Ｓの可溶化処理が可能となる。よって、オゾンの消費量を軽減し、更には、ガス供給源１１の規模を縮小し得るので、経済性を一層向上することが可能となる。
【００４８】
この場合、好ましくは、汚泥減容装置３に導入される活性汚泥Ｓ中のＭＬＶＳＳ濃度をオンライン又はオフラインで計測し、その実測値に基づいて汚泥減容装置３への活性汚泥Ｓの供給量、及び／又は、ガスＧｏの供給量を調節するように制御運転を行うと有用である。また、活性汚泥Ｓ中の有機物濃度を求めるにあたっては、活性汚泥Ｓに含まれるＭＬＳＳ（Mixed Liquor Suspended Solid）中のＭＬＶＳＳの比率を予め実測しておき、ＭＬＳＳ濃度の実測値にその比率を乗じても好適である。さらに、そのような制御運転は、手動でも自動でもよく、連続的でも断続的に行ってもよい。
【００４９】
図２は、本発明による排水処理方法を実施する排水処理装置の第２実施形態を模式的に示す構成図であり、上記の制御運転を有効に実施するための装置の一例である。排水処理装置１００は、ラインＬ５にスラリーポンプ６１及びＭＬＳＳ計６２が設けられ、且つ、汚泥減容装置３とガス供給源１１との間にコントロールバルブ６３が設けられており、これらが制御部６４に接続されたこと以外は、図１に示す排水処理装置１０と同様の構成を有するものである。
【００５０】
この排水処理装置１００では、ＭＬＳＳ計６２により、固液分離槽２から汚泥減容装置３へ送出される活性汚泥Ｓ中のＭＬＳＳ濃度をオンライン計測し、その値が制御部６４へ出力される。制御部６４は、メモリ、ＣＰＵ等の機能部を有しており、ＭＬＳＳ濃度の実測値からＭＬＶＳＳ濃度を算出する。次いでその濃度値に基づいて、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ信号をスラリーポンプ６１へ出力することにより、活性汚泥Ｓの移送量を調整する。それと共に、活性汚泥Ｓの供給量に応じた量のガスＧｏを汚泥減容装置３へ送給すべく、制御部６４からコントロールバルブ６３へバルブの開度調節信号を出力する。このような制御運転により、負荷変動等に応じた活性汚泥Ｓの処理運転を良好に且つ効率よく実施できる。
【００５１】
図３は、本発明による排水処理方法を実施する排水処理装置の第３実施形態を模式的に示す構成図である。排水処理装置２０は、汚泥減容装置３の代りに、汚泥処理部としての汚泥減容システム４が、ラインＬ６を介して固液分離槽２に接続され、且つ、ラインＬ８を介して生物処理槽１に接続されたこと以外は、図１に示す排水処理装置１０と同様に構成されたものである。
【００５２】
この汚泥減容システム４は、汚泥処理槽４１が隔壁４３によって液分が流通可能に分画されており、駆動装置Ｍに結合されたシャフト５５（シャフト部）によって同軸状に貫通固定され、且つ、一定の間隔で配設された複数の多孔板５３（多孔板）が、各区画内に設けられたものである。各多孔板５３は、多孔板３３と同様に構成されたものである。また、多孔板５３の周囲には、多孔板５３の外径よりも、やや大きな内径を有する円筒５１（筒状部材）が配置されている。さらに、ガス供給源１１が、配管を介して各区画に接続されている。つまり、汚泥減容システム４は、図１に示す汚泥減容装置３と略同等の構成を有する汚泥減容ユニットが複数連設されて成るものである。
【００５３】
このように構成された排水処理装置２０では、余剰汚泥としての活性汚泥Ｓが固液分離槽２からラインＬ６を介して、また、ガスＧｏがガス供給源１１から、汚泥減容システム４の各区画に供給される。活性汚泥Ｓは、各区画において、汚泥減容ユニットの強力な攪拌作用によって、ガスＧｏと十分に混合され、可溶化されながら前段の区画から後段の区画に流通する。可溶化された活性汚泥Ｓは、ラインＬ８を介して生物処理槽１へ戻入される。
【００５４】
このような排水処理装置２０によれば、汚泥減容ユニットが複数設けられて成る汚泥減容システム４を有するので、大容量の余剰汚泥処理に特に有効である。また、図１に示す汚泥減容装置３と同様に、極めて高いガス移動効率が各区画内で達成されるので、活性汚泥Ｓの可溶化を十分に且つ迅速に実施できる。特に、汚泥減容システム４全体として先述した式（１）で表される関係を満たすように運転すれば、略完全な可溶化を確実に遂行し易く、処理済水Ｗｓの水質の悪化を招くことを十分に抑制できる。
【００５５】
また、汚泥減容システム４では、多孔板５３の周囲を円筒５１で囲むようにしているので、多孔板５３の上下動で生じた強力な混相流が円筒５１の外部へ散逸してしまうことが防止されるので、ガスＧｏの高移動効率を好適に維持できる利点がある。さらに、汚泥処理槽４１を用いて各区画内に多孔板５３を配設したので、複数の汚泥減容装置３を装備するよりも、簡略化された設備構成で大容量処理に対応できる。またさらに、余剰汚泥としての活性汚泥Ｓが汚泥減容システム４の各区画に供給されるので、最前段の区画にのみ供給する場合に比して、その最前段の区画における処理負荷を低減でき、かかる並列処理によりシステム全体の処理効率を向上できる。
【００５６】
図４は、本発明による排水処理方法を実施する排水処理装置の第４実施形態を模式的に示す構成図である。排水処理装置３０は、汚泥減容装置３、及び、その後段にそれぞれラインＬ６、Ｌ７を介して順次設けられた固液分離槽６及び仕上処理槽７を有すること、並びに、ラインＬ８がラインＬ３に接続されたこと以外は、図１に示す排水処理装置１０と同様に構成されたものである。
【００５７】
固液分離槽６は、原水Ｗに難分解性の無機固形分が含まれていたり、或いは、汚泥減容装置３で活性汚泥Ｓの全部が可溶化されないような処理条件のときに、それらの固形分や残留汚泥を液分と分離するためのものであり、排水処理装置３０における第２沈殿槽として機能する。また、仕上処理槽７としては、ＵＡＳＢ（Upflow Anaerobic Sludge Blanket）等のメタン菌等を用いた嫌気性処理槽を使用すると好ましい。
【００５８】
このような構成を有する排水処理装置３０によれば、排水処理装置１０、２０と同様に、活性汚泥Ｓの十分な可溶化が達成されるとともに、上述の如く、汚泥減容装置３を経た溶液中に固形分や残留汚泥が含まれている場合に、それらを有効に除去できる。また、固形分を除去した液分を仕上処理槽７において更に生物処理等した後にラインＬ３へ送出するので、処理済水Ｗｓの性状・水質を良好に維持することができる。
【００５９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、汚泥減容装置３又は汚泥減容システム４に供給するガスＧｏとしてオゾン含有ガスを用いる場合には、未反応のオゾンが汚泥処理槽４１外へ漏出することを防止するため、汚泥処理槽４１の上部を天蓋等で閉止又は封止してもよい。ただし、本発明によれば、オゾンの使用量を軽減しても活性汚泥Ｓの可溶化を十分に達成でき、しかも、その使用量を最適化するような制御運転も可能であるので、未反応オゾン自体を低減できる利点がある。また、ガスＧｏの代わりに、過酸化水素を用いてよく、その酸化能により菌体の酸化分解ひいては活性汚泥Ｓの可溶化が促進される。
【００６０】
また、排水処理装置１０において汚泥減容装置３で得られた液分をラインＬ３に導入して処理済水Ｗｓと共に系外に排出してもよい。さらに、排水処理装置２０における汚泥減容システム４、又は、排水処理装置３０における仕上処理槽７で得られた液分を生物処理槽１へ返送してもよい。またさらに、汚泥減容システム４の区画数は図示のものに限られず、区画しなくても構わない。またさらに、排水処理装置２０において、汚泥減容システム４の汚泥処理槽４１の各区画から可溶化された活性汚泥Ｓを生物処理槽１へ送出してもよい。或いは、汚泥処理槽４１における最前段の区画にのみラインＬ６を接続してもよく、この場合にも各区画から可溶化された活性汚泥Ｓを生物処理槽１へ送出してもよい。
【００６１】
さらにまた、排水処理装置１０、２０においても、固液分離槽６を設けてもよい。また、生物処理槽１の原水Ｗに各種凝集剤を添加してもよい。これにより、原水Ｗに含まれる難分解性の固形分等の除去が簡易となり、この場合、固液分離槽６を有すると一層有用である。加えて、排水処理装置１００では、コントロールバルブ６３に代えてマスフローコントローラー（ＭＦＣ）や他の流量調整弁等を用いてもよい。また、処理対象である活性汚泥Ｓに、例えばバチルス（Bacillus）属に属する細菌のような好熱菌や好熱性耐熱菌といった菌体が存在していれば、ＣＯＤ除去の効果も得られる。
【００６２】
以下、本発明に係る具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６３】
【実施例１】
図１に示す排水処理装置１０と同等の構成を有する装置を準備した。この排水処理装置は、有効容積２０Ｌ（リットル；以下同様）のリアクター（処理タンク）内に、多孔板（直径１３ｃｍφ、孔径は８ｍｍφ）が６ｃｍ間隔で１６枚設けられた汚泥減容装置３を備えるものである。そして、この汚泥減容装置３に、余剰汚泥として活性汚泥を１００００ｍｇ／Ｌの濃度で含む被処理液を、３０Ｌ／ｈの流量で供給した。それと共に、多孔板を６０、８０、１００、１２０ｒｐｍと異なる駆動周期で上下動させつつ、リアクター内に空気を５、７．５、１０Ｌ／ｍｉｎ（すなわち１５、２２．５、３０ＶＶＨ）と異なる流量で供給した。
【００６４】
ここで、単位「ＶＶＨ」は、ガス供給量（Ｖｏｌ．）／汚泥減容装置３の有効容積（Ｖｏｌ．）／ｈなる物理量を示し、水処理技術、発酵技術、等の分野で一般に用いられる単位であり、リアクターへの空気供給量をリアクター容積で規格化した値に相当する。なお、処理に際し、汚泥減容装置３内の被処理液の温度を６０℃に保持した。
【００６５】
その結果、いずれの条件においても、活性汚泥に対する所望の減容化率（３０〜５０％）が得られ、新たな活性汚泥の生成量（菌体の増殖量）が可溶化による削減量（菌体の分解量）と略等しくなり、余剰汚泥の発生は認められなかった。また、亜硫酸ソーダによる酸素吸収法を用いて、被処理液中に溶解した酸素量を計測し、空気の供給流量に基づいて、酸素の溶解速度を算出した。各処理条件における結果を表１に示す。これより、本発明によれば、活性汚泥を含む溶液に対して、６０℃程度の加温条件においても極めて高い酸素溶解速度が得られることが判明した。
【００６６】
【表１】

【００６７】
【実施例２】
空気の代りにオゾン含有ガス（オゾン濃度：４０ｇ／Ｎｍ³）を用い、これを１０、１２．５、１５ＶＶＨの流量で処理タンク内に供給し、多孔板の駆動ストロークを８０、１００、１２０ｒｐｍとしたこと、及び、被処理液の処理温度を２０〜２４℃としたこと以外は、実施例１と同様にして排水処理を実施した。その結果、いずれの条件においても、活性汚泥に対する所望の減容化率（３０〜５０％）が得られ、新たな活性汚泥の生成量（菌体の増殖量）が可溶化による削減量（菌体の分解量）と略等しくなり、余剰汚泥の発生は認められなかった。また、被処理液中に溶解したオゾン量を計測し、オゾン含有ガスの供給流量に基づいて、オゾンの溶解速度を算出した。各処理条件における結果を表２に示す。これより、本発明によれば、活性汚泥を含む溶液に対して極めて高いオゾン溶解速度が得られることが判明した。
【００６８】
【表２】

【００６９】
【実施例３】
リアクターの有効容積を１．５Ｌとし、それに応じた形状の多孔板を用いたこと、汚泥減容装置３内の被処理液の温度を７０℃に保持したこと、リアクター内への空気の供給量を０．３Ｌ／ｍｉｎ（すなわち１２ＶＶＨ）としたこと、及び、多孔板の駆動周期を２５、５０、１００ｒｐｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして排水処理を実施した。各条件における酸素移動容量係数Ｋ_La及び活性汚泥の減容化率を表３に示す。これより、本実施例の条件では、２０（ｈ^-1）以上の酸素移動容量係数Ｋ_Laが得られ、少なくともＫ_Laが１００（ｈ^-1）以上であれば、約５０％近い高い減容化率を達成できることが確認された。
【００７０】
【表３】

【００７１】
【実施例４】
多孔板の駆動周期を１００ｒｐｍとし、且つ、汚泥減容装置３内の被処理液の温度を２５、６０、７０℃に保持したこと以外は、実施例３と同様にして排水処理を行った。なお、温度７０℃での実施例は、実施例３における温度７０℃の実施例と同一条件であるが、説明の便宜上、ここで再掲する。各条件における活性汚泥の減容化率を表４に示す。これより、先述したように、従来の方法では、処理温度の上昇に伴って酸素溶解効率が低下し、これに起因して処理効率（つまり減容率）の低下が懸念されるのに対し、本発明では、同じ空気供給量において処理温度の上昇と共に減容化率が増加する傾向が確認された。これにより、熱エネルギーを減容処理に有効に活用でき、しかも外部への放熱量の増大を抑止できることが確認された。
【００７２】
【表４】

【００７３】
本発明の排水処理方法によれば、有機性排水の生物処理に伴う余剰汚泥の発生を防止することができ、しかも、その際にエネルギー消費量の増大を十分に抑え、有機性排水の処理効率及び経済性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による排水処理方法を実施する排水処理装置の第１実施形態を模式的に示す構成図である。
【図２】本発明による排水処理方法を実施する排水処理装置の第２実施形態を模式的に示す構成図である。
【図３】本発明による排水処理方法を実施する排水処理装置の第３実施形態を模式的に示す構成図である。
【図４】本発明による排水処理方法を実施する排水処理装置の第４実施形態を模式的に示す構成図である。[0001]
The present invention is for biological treatment of organic wastewater and the like. of It relates to a wastewater treatment method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the activated sludge method has been used as a representative method for treating organic wastewater (drainage, sewage) such as sewage and industrial wastewater. In biological treatment using such a method, excess sludge tends to be generated in large quantities with the treatment of organic matter in wastewater. Usually, this excess sludge is dehydrated and then dumped and disposed of as it is or incinerated. Recently, however, waste disposal sites are scarce and the generation of harmful organic chlorine compounds such as dioxins due to combustion has become a major problem, and wastewater treatment technology that reduces the amount of excess sludge is eagerly desired.
[0003]
In order to meet such demands, (1) a method using so-called anaerobic digestion in which sludge is solubilized by anaerobic microorganisms, (2) a method in which acid or alkali is added to the sludge and solubilized, (3) Wastewater treatment methods that combine sludge volume reduction methods such as a method of solubilizing sludge by ozone oxidation and (4) a method of decomposing and solubilizing sludge using the lytic action of aerobic microorganisms have been adopted or proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-327998 A (paragraphs 0023-0029, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the waste water treatment using these conventional methods, there are the following problems. That is, the wastewater treatment method using anaerobic digestion (1) as a sludge volume reduction method is advantageous in that it reduces energy consumption and produces useful by-products such as methane gas. Since the reaction rate is slow, the treatment efficiency of excess sludge tends to be extremely poor. Further, in this case, it is necessary to make the sludge residence time very long using a large reaction tank, and in addition to the increase in the size of the equipment, there is a possibility that the economy will deteriorate in the end. In addition, the method (2) using an acid or alkali requires a large amount of chemicals and their supply system, and is not necessarily economical.
[0006]
On the other hand, the method using ozone oxidation (3) does not require a large amount of chemicals, heat sources, and the like. However, a general ozone oxidation tank is a simple device that simply blows ozone into a water tank, and it is difficult to say that the utilization efficiency of ozone is high. In order to improve this, a method of supplying fine bubbles of ozone using a diffuser plate can be considered. However, in this case, the diffuser plate is likely to be clogged, and thus frequent maintenance is required. Tend to be.
[0007]
On the other hand, the method using the aerobic microorganism of (4) above does not use a large amount of chemicals or ozone gas, but tends to require a large treatment tank. turn into. Moreover, if a thermophilic microbial cell is used as a microorganism and treated in a heated state (for example, 50 to 70 ° C.), the lysis action increases the sludge solubilization efficiency, and heat sludge heat denaturation effect is expected. However, as the temperature rises, the dissolution efficiency of oxygen further decreases, and the above-mentioned useful effects may be offset. Further, if a large amount of gas (air) is aerated to prevent such a decrease in dissolution efficiency, the amount of heat released to the outside increases, and heat energy for heating and heat retention is wasted. There is.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and in the treatment of organic wastewater, wastewater that can prevent the generation of excess sludge while eliminating the conventional inconvenience such as an increase in energy consumption. processing Method The purpose is to provide.
[0018]
To solve the above problem, The wastewater treatment method of the present invention , A method comprising a biological treatment process for biologically treating organic wastewater with activated sludge, and a solid-liquid separation process for separating treated water and activated sludge obtained by biological treatment of the organic wastewater. Oxygen (O ₂ ), Ozone (O _Three ) Or hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ And a sludge treatment step of causing at least a part of the activated sludge to flow relative to a plurality of perforated plates having a plurality of holes penetrating in the thickness direction. Is a thing . In this way, the agitation / mixing of the excess sludge is sufficiently promoted by causing at least a part of the activated sludge, that is, the excess sludge to flow relative to the perforated plate. In addition, oxygen to activated sludge (O ₂ ), Ozone (O _Three ) Or hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ) May be directly brought into contact with the activated sludge, or may be indirectly performed, for example, by mixing these dissolved solution (water) or mixed solution (water) with activated sludge.
[0019]
here In the sludge treatment step, at least the solubilized amount of activated sludge in the sludge treatment step, the amount of organic matter in the organic wastewater supplied to the biological treatment step, and the activated sludge of the organic matter contained in the organic wastewater Supply of activated sludge to be supplied to the sludge treatment process so that the amount of activated sludge to be supplied to the sludge treatment process is substantially equal to the amount of activated sludge to be solubilized in the sludge treatment process. Amount (input amount) and / or oxygen (O ₂ ), Ozone (O _Three ) Or hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ) . Moreover, such a wastewater treatment method is particularly effective in the case of biological treatment in which the bacterial cell concentration in the activated sludge in the biological treatment process, specifically, the MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid) concentration is maintained substantially constant. is there.
[0020]
If such a wastewater treatment method is used, the amount of excess sludge discharged from the sludge treatment process can be made substantially zero. In particular, according to this method, based on the amount of solubilized activated sludge in the sludge treatment process, the amount of organic matter in the organic wastewater supplied to the biological treatment process, and the conversion rate of the organic matter to activated sludge. In addition, the mass balance of the excess sludge in the sludge treatment process can be controlled or grasped easily and reliably, thereby facilitating the process control and improving the surplus sludge processability.
[0021]
More preferably, in the sludge treatment step, the following formula (1);
E = S _in b ₁ + E (1-α) a × b ₂ -ΒΧ (1)
It is preferable to solubilize the activated sludge so as to satisfy the relationship expressed by Here, E represents the solubilized amount of activated sludge in the sludge treatment step, S _in Is the amount of organic matter in the organic wastewater supplied to the biological treatment process, α is the percentage of activated sludge that is completely oxidized in the activated sludge supplied to the sludge treatment process, and a is the activated sludge to the biological treatment process. Conversion factor for returning activated sludge to organic matter when b ₁ Shows the conversion rate of organic matter contained in organic wastewater into activated sludge, b ₂ Is the conversion rate of organic matter solubilized and solubilized in the sludge treatment process into activated sludge, β is the self-degradation coefficient of sludge, and Χ is the amount of sludge in the biological treatment process. Each is shown. E and S _in For example, a time load such as kg / day can be used.
[0022]
By so doing, the amount of activated sludge solubilized in the sludge treatment step can be made equal to the amount of activated sludge supplied as excess sludge to the sludge treatment step, so that excess sludge generation is substantially eliminated. In addition, as described above, activated sludge is usually circulated and used in the biological treatment process, whereas in the above formula (1), the activated sludge separated from the treated water and returned to the biological treatment process Since the conversion to organic matter is taken into account, the adjustment of the mass balance of activated sludge in the sludge treatment process can be made more reliable.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted. Further, the positional relationship such as up, down, left and right is based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.
[0024]
FIG. 1 is according to the invention. Implement wastewater treatment methods It is a block diagram which shows typically 1st Embodiment of a waste water treatment equipment. The wastewater treatment apparatus 10 includes a biological treatment tank 1 (biological treatment unit) to which raw water W as organic wastewater is supplied via a piping line (hereinafter referred to as a line) L1, and a line L2 to the biological treatment tank 1 And a solid-liquid separation tank 2 (solid-liquid separation unit) connected to each other. The biological treatment tank 1 contains activated sludge, and an aerator 1a such as an air diffuser connected to the blower V is provided inside. A gas containing oxygen gas such as air is supplied from the blower V into the biological treatment tank 1 through the aerator 1a. Furthermore, the biological treatment tank 1 and the solid-liquid separation tank 2 are also connected by a line L4.
[0025]
The solid-liquid separation tank 2 is connected to a sludge volume reducing device 3 (sludge treatment) connected to a gas supply source 11 (gas supply unit) for storing or generating a gas Go containing oxygen gas such as air or a gas Go containing ozone. Are connected via a line L5. The sludge volume reducing device 3 is configured such that a plurality of perforated plates 33 are disposed at regular intervals in a substantially cylindrical processing tank 31 (sludge processing tank) having both ends closed in an airtight manner. . Each perforated plate 33 has a disk shape, and is provided with a plurality of holes penetrating in the thickness direction.
[0026]
The plurality of perforated plates 33 include a plurality of holes (first holes) provided in one of the adjacent perforated plates 33 and a plurality of holes (second holes) provided in the other perforated plate 33. Are arranged so that their plane positions are different from each other. That is, the adjacent perforated plates are arranged in a staggered lattice pattern (staggered pattern, staggered pattern) so that the center (axis) positions of the holes are alternately different. In other words, a hole (first hole) formed in one porous plate 33 out of two porous plates arranged arbitrarily adjacent to each other among the plurality of porous plates 33 and the other porous plate. Of the holes formed in the plate 33, the first hole and the hole located at the shortest distance (second hole) are provided non-coaxially (non-concentric if the hole is a circular hole). Yes.
[0027]
The arrangement interval (installation interval) of these holes may be a constant interval for all the holes, or may be appropriately and arbitrarily adjusted depending on the hole position in the porous plate 33. Further, the material, hole diameter, hole quantity, hole arrangement, etc. of the porous plate 33 are not particularly limited.
[0028]
Further, these perforated plates 33 are coaxially penetrated and fixed by a shaft 35 coupled to a driving device M (driving unit) provided outside the processing tank 31, whereby the interval between the perforated plates 33 is increased. While being held, it is driven up and down (reciprocating). Furthermore, the sludge volume reducing device 3 is connected to the biological treatment tank 1 via a line L10.
[0029]
An embodiment of the wastewater treatment method of the present invention using the wastewater treatment apparatus 10 configured as described above will be described below. First, the raw water W of the organic wastewater is supplied to the biological treatment tank 1 through the line L1, and air or the like is supplied into the biological treatment tank 1 by operating the blower V, which is a mixed liquid of the raw water W and activated sludge. The water to be treated Wk is subjected to aerobic treatment with stirring and aeration (biological treatment step).
[0030]
Next, the to-be-processed water Wk is transferred to the solid-liquid separation tank 2 through the line L2, and it isolate | separates into the processed water Ws which are liquid components, and the activated sludge S as solid content (solid-liquid separation process). The treated water Ws is taken out as clear water through the line L3. On the other hand, the activated sludge S separated from the treated water Ws is withdrawn from the bottom of the solid-liquid separation tank 2, and a part thereof is returned to the biological treatment tank 1 through the line L4 as return sludge.
[0031]
On the other hand, the remainder of the activated sludge S separated in the solid-liquid separation tank 2 is supplied (introduced) to the lower part of the treatment tank 31 in the sludge volume reducing device 3 through the line L5 as concentrated excess sludge. Then, the gas Go is supplied from the gas supply source 11 to, for example, the lower part in the processing tank 31 in which the activated sludge S stays. Further, the drive device M is operated to drive the shaft 35 up and down, thereby reciprocating the plurality of perforated plates 33 up and down. The driving cycle and the driving stroke at this time are not particularly limited, and can be set to, for example, several rpm to several hundred rpm and several cm to several tens cm, respectively.
[0032]
Due to the vertical movement of the porous plate 33, a mixed-phase vortex containing the gas Go is constantly formed between the porous plates 33. Further, a high-speed flow such as a jet flow having a very high flow velocity passing through the holes provided in the perforated plate 33 can be generated. And since the many perforated plates 33 which cause such a flow are arrange | positioned at predetermined intervals, in the processing tank 31, the substantially perfect stirring state which should also be called the mixing state by a turbulent flow is implement | achieved. Thereby, the activated sludge S and the bubbles of the gas Go are extremely refined, and these are vigorously stirred and mixed.
[0033]
As a result, the transfer rate (efficiency) of oxygen or ozone from the bubbles to the liquid phase and from the liquid phase to the activated sludge S increases dramatically. As a specific example, the oxygen transfer capacity coefficient K at this time _La Is 400h ^-1 Also reach. On the other hand, in the conventional aeration tank used conventionally, generally K _La 10h ^-1 Is less than That is, the dissolution efficiency of oxygen or ozone contained in the gas Go into the liquid phase is significantly increased as compared with the conventional case, and an extremely high BOD load is realized. Therefore, the efficiency of the oxidative decomposition reaction of the microbial cells constituting the activated sludge S is dramatically improved, and the activated sludge S can be solubilized with high efficiency (sludge treatment step).
[0034]
Further, according to the knowledge of the present inventors, such a high oxygen or ozone transfer efficiency in the sludge volume reducing device 3 is expressed in a wide temperature range from a low temperature range to a high temperature range, and therefore depends on temperature conditions. Instead, even if the supply amount (aeration amount) of the gas Go to the treatment tank 31 is small, the decrease in the solubilization rate of the activated sludge S is suppressed. Therefore, since the supply amount of the gas Go can be reduced, the amount of heat that is released to the outside of the sludge volume reducing device 3 by the gas Go, that is, the heat radiation amount can be reduced. As a result, when a heat source is provided in the sludge volume reducing device 3 and the activated sludge S in the treatment tank 31 is heated or heated, the amount of heat energy consumed can be reduced to save labor.
[0035]
Furthermore, since sufficient stirring and mixing of the activated sludge S and the gas Go are performed in the sludge volume reducing device 3, the contact frequency (probability) between the dissolved oxygen or ozone and the microbial cells constituting the activated sludge S , Contact time, contact amount, etc. are significantly increased. Moreover, the effect of mechanically crushing the cells of the microbial cells by the shearing force caused by the strong high-speed flow between the perforated plates 33 and the cavitation effect caused by repeated compression and expansion between the perforated plates 33 is also exhibited. Therefore, due to these, the oxidative decomposition reaction of the microbial cells is further promoted, and the solubilization of the activated sludge S is further enhanced.
[0036]
Further, since the periphery of the porous plate 33 is covered by the inner wall of the processing tank 31, the gas-liquid and solid-liquid mixed phase flows as described above may diffuse or dissipate in the radial direction (direction toward the outer periphery) of the porous plate 33. It is obstructed forcibly. Therefore, the decrease in the flow pressure of the multiphase flow is further suppressed, and the activated sludge S and the gas Go are further stirred and mixed more strongly. Therefore, there is an advantage that the solubilization of the activated sludge S is further enhanced.
[0037]
As the activated sludge S is sufficiently solubilized in the sludge volume reducing device 3, the microbial cells are converted into water, carbon dioxide, other lower carbohydrates, organic acids, etc. (Solution) is transferred to the biological treatment tank 1 through the line L10. These organic components, particularly BOD components, become nutrients in the sludge treatment in the biological treatment tank 1, and are recycled for biological treatment.
[0038]
Here, in the sludge treatment process in the sludge volume reducing device 3, the following formula (1);
E = S _in b ₁ + E (1-α) a × b ₂ -ΒΧ (1)
It is preferable to treat the activated sludge S so as to satisfy the relationship represented by: Here, E is the amount of solubilized activated sludge S in the sludge volume reducing device 3, S _in Is the amount of organic matter in the raw water W supplied to the biological treatment tank 1, α is the proportion of the activated sludge S that is completely oxidized in the activated sludge S supplied to the sludge volume reduction device 3, and a is the biological treatment tank 1. The conversion factor of the activated sludge S returned to the organic matter, b ₁ Is the conversion rate of organic matter contained in raw water W to activated sludge S, b ₂ Is the solubilization rate in the sludge treatment process, the conversion rate of the organic substances eluted in the soluble pretreatment liquid into activated sludge S, β is the self-decomposition coefficient of sludge, and Χ is the amount of sludge in the biological treatment unit 1 Each is shown. When the value of β is small, the term β 項 may be ignored.
[0039]
The amount of excess sludge discharged outside the system is required to be as small as possible, and ideally there is no discharge. Therefore, assuming such an ideal condition, the following equation (2) regarding the mass balance of the bacterial cell concentration in the activated sludge S (here, MLVSS concentration):
V · dx / dt = V · (dx / dt) _g -E (2),
The relationship represented by is satisfied. In the formula, V indicates the effective volume of the biological treatment tank 1, dx / dt indicates the change rate of the MLVSS concentration, and (dx / dt) _g Indicates the growth rate of MLVSS, and E indicates the solubilized amount of activated sludge in the sludge volume reducing device 3 (unit: kg / day, for example).
[0040]
In a state where steady biological treatment is performed in the biological treatment tank 1 and the MLVSS concentration in the biological treatment tank 1 is maintained substantially constant (steady state), the MLVSS concentration on the left side of the equation (1) The change speed dx / dt is substantially zero. Therefore, in this case, the following formula (3);
V ・ (dx / dt) _g −βΧ = E (3),
The relationship expressed by
[0041]
That is, if the solubilized amount of activated sludge S in the sludge volume reducing device 3 is equivalent to the generated amount of activated sludge S in a state where regular biological treatment is carried out, the excess sludge outside the system. It is possible to reduce the amount of discharge to as little as possible, and hence to zero. More specifically, the reduction of activated sludge S is achieved by solubilization and mineralization (conversion to water and carbon dioxide gas).
[0042]
Here, as an example, the amount of activated sludge S input to the sludge volume reducing device 3 is SG (kg / day), and the volume reduction rate in the single cycle processing in the sludge volume reducing device 3 is 35%. Then, the solubilization amount E of the activated sludge S is the following formula (4);
E = SG × 0.35 (4),
It is represented by Of these, if the ratio of activated sludge S that is oxidized and gasified, that is, α in equation (1) is 0.2 (20%), the remaining 80% that is not gasified (that is, SG × 0.28). ) Becomes an organic substance (particularly a COD component) to be added to the next processing cycle.
[0043]
A is 0.6, b ₁ Is 0.3, b ₂ Is 0.1 and β is sufficiently small and the third term is ignored, the following formula (5) is obtained from formula (1);
E = S _in × 0.3 + E × (1-0.2) × 0.6 × 0.1 (5),
The following relationship is obtained. Solving this for E, the following equation (6);
E = S _in × 0.3 / 0.952 (6),
Is obtained. At this time, the increment of the COD component mainly charged into the biological treatment tank 1 is “E · (1-α) · a · b, which is the second term in the right side of the equation (1). ₂ Specifically, E × (1-0.2) × 0.6 × 0.1 (= 0.048 · E).
[0044]
Therefore, the relationship expressed by the equation (1) corresponding to the amount of activated sludge S used according to the load of the raw water W and the amount of withdrawal (that is, the amount of activated sludge S supplied to the sludge volume reducing device 3) The sludge volume reducing device 3 is configured to satisfy, or the activated sludge S to the sludge volume reducing device 3 is satisfied so that the relationship of the formula (1) is satisfied according to the capacity and performance of the sludge volume reducing device 3. By performing the operation of adjusting the supply amount and / or the supply amount of the gas Go, the apparent oxidative decomposition rate of the organic matter (MLVSS) contained in the activated sludge S that is excess sludge can be made approximately 100%. Thereby, it becomes possible to make the discharge amount of the excess sludge out of the system substantially zero.
[0045]
Further, the coefficient b shown in Equation (1) ₁ Although the value varies slightly depending on the properties of the organic wastewater to be treated, it generally tends to take a value in the vicinity of 0.3. In contrast, coefficient a and coefficient b ₂ Shows various values depending on the solubilization method, and the coefficient α is a parameter determined according to the configuration conditions of the sludge volume reducing device 3, the supply amount of the gas Go, and the like. Therefore, about these coefficients, by acquiring data beforehand at the time of a trial run etc., the substantially complete solubilization process of the excess sludge mentioned above can be implemented smoothly.
[0046]
Therefore , According to the wastewater treatment method of the present invention, it is possible to sufficiently prevent the generation of excess sludge when biologically treating the raw water W of organic wastewater, and in particular, the activated sludge S in the sludge volume reducing device 3 as described above. If the control operation based on the solubilization amount or the like is performed, the excess sludge discharge amount can be made almost zero. Further, when the sludge treatment process is carried out in the sludge volume reducing device 3, the oxygen transfer efficiency and thus the oxidative decomposition efficiency of the bacterial cells can be remarkably increased in a wide temperature range, so that even if the supply amount of the gas Go is reduced, The solubilization amount of the activated sludge S can be significantly increased as compared with the conventional case. Furthermore, the ratio of the mineralized sludge can be increased as compared with the conventional case, and the COD component can be reduced. Furthermore, the dissipation of heat by the gas Go can be sufficiently suppressed, and as a result, an increase in energy consumption can be prevented.
[0047]
Further, in combination with the use of no chemicals in the solubilization of the activated sludge S, it becomes possible to improve the economic efficiency. Furthermore, by increasing the treatment efficiency of the activated sludge S, the efficiency of the entire process can be increased, which can contribute to the realization of a rapid wastewater treatment. In addition, when ozone is used as the gas Go, the oxidizing ability of the bacterial cells is enhanced as compared with the case where a gas containing oxygen such as air is used. Therefore, the activated sludge S can be sufficiently solubilized even if the amount of ozone used is reduced. Therefore, the consumption of ozone can be reduced, and furthermore, the scale of the gas supply source 11 can be reduced, so that the economic efficiency can be further improved.
[0048]
In this case, preferably, the MLVSS concentration in the activated sludge S introduced into the sludge volume reducing device 3 is measured online or offline, and the supply amount of the activated sludge S to the sludge volume reducing device 3 based on the measured value, And / or it is useful to perform the control operation so as to adjust the supply amount of the gas Go. Moreover, when calculating | requiring the organic substance density | concentration in the activated sludge S, the ratio of MLVSS in MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) contained in the activated sludge S is measured beforehand, and the measured value of MLSS concentration is multiplied by the ratio. Is also suitable. Further, such a control operation may be manual or automatic, and may be performed continuously or intermittently.
[0049]
FIG. 2 is according to the invention. Implement wastewater treatment methods It is a block diagram which shows typically 2nd Embodiment of a waste water treatment apparatus, and is an example of the apparatus for implementing said control driving | operation effectively. In the wastewater treatment apparatus 100, a slurry pump 61 and an MLSS meter 62 are provided in the line L5, and a control valve 63 is provided between the sludge volume reducing device 3 and the gas supply source 11, and these are the control unit 64. Except for being connected to the, the waste water treatment apparatus 10 shown in FIG. 1 has the same configuration.
[0050]
In the wastewater treatment apparatus 100, the MLSS meter 62 performs online measurement of the MLSS concentration in the activated sludge S sent from the solid-liquid separation tank 2 to the sludge volume reducing apparatus 3, and the value is output to the control unit 64. The control unit 64 has functional units such as a memory and a CPU, and calculates the MLVSS concentration from the measured value of the MLSS concentration. Next, the transfer amount of the activated sludge S is adjusted by outputting a pump ON / OFF signal to the slurry pump 61 based on the concentration value. At the same time, a valve opening degree adjustment signal is output from the control unit 64 to the control valve 63 in order to supply an amount of gas Go corresponding to the supply amount of the activated sludge S to the sludge volume reducing device 3. By such a control operation, the operation operation of the activated sludge S according to the load fluctuation or the like can be carried out satisfactorily and efficiently.
[0051]
FIG. 3 is according to the invention. Implement wastewater treatment methods It is a block diagram which shows typically 3rd Embodiment of a waste water treatment equipment. In the wastewater treatment apparatus 20, a sludge volume reduction system 4 as a sludge treatment section is connected to the solid-liquid separation tank 2 via a line L6 instead of the sludge volume reduction apparatus 3, and biological treatment is performed via a line L8. Except for being connected to the tank 1, it is configured in the same manner as the waste water treatment apparatus 10 shown in FIG.
[0052]
The sludge volume reduction system 4 is configured such that a sludge treatment tank 41 is partitioned by a partition wall 43 so that a liquid component can flow therethrough, and is coaxially penetrated and fixed by a shaft 55 (shaft portion) coupled to a driving device M. A plurality of perforated plates 53 (perforated plates) arranged at regular intervals are provided in each section. Each perforated plate 53 is configured in the same manner as the perforated plate 33. A cylinder 51 (tubular member) having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the porous plate 53 is disposed around the porous plate 53. Further, a gas supply source 11 is connected to each section through a pipe. That is, the sludge volume reducing system 4 is formed by connecting a plurality of sludge volume reducing units having substantially the same configuration as the sludge volume reducing apparatus 3 shown in FIG.
[0053]
In the wastewater treatment apparatus 20 configured as described above, the activated sludge S as surplus sludge is supplied from the solid-liquid separation tank 2 via the line L6, and the gas Go is supplied from the gas supply source 11 to each of the sludge volume reduction systems 4. Supplied to the compartment. In each compartment, the activated sludge S is sufficiently mixed with the gas Go by the powerful stirring action of the sludge volume reducing unit, and circulates from the former compartment to the latter compartment while being solubilized. The solubilized activated sludge S is returned to the biological treatment tank 1 via the line L8.
[0054]
According to such a waste water treatment apparatus 20, since it has the sludge volume reduction system 4 in which a plurality of sludge volume reduction units are provided, it is particularly effective for large-volume surplus sludge treatment. Further, as in the sludge volume reducing device 3 shown in FIG. 1, extremely high gas transfer efficiency is achieved in each section, so that the activated sludge S can be sufficiently and quickly solubilized. In particular, if the sludge volume reduction system 4 as a whole is operated so as to satisfy the relationship represented by the above-described formula (1), it is easy to surely perform substantially complete solubilization, and the quality of the treated water Ws is deteriorated. This can be sufficiently suppressed.
[0055]
Further, in the sludge volume reduction system 4, the perimeter of the perforated plate 53 is surrounded by the cylinder 51, so that a strong multiphase flow generated by the vertical movement of the perforated plate 53 is prevented from being dissipated to the outside of the cylinder 51. Therefore, there exists an advantage which can maintain the high movement efficiency of gas Go suitably. Furthermore, since the perforated plate 53 is disposed in each compartment using the sludge treatment tank 41, it is possible to cope with a large volume treatment with a simplified equipment configuration rather than equipped with a plurality of sludge volume reduction devices 3. Furthermore, since the activated sludge S as surplus sludge is supplied to each section of the sludge volume reduction system 4, the processing load in the foremost section can be reduced as compared with the case where it is supplied only to the foremost section. Such parallel processing can improve the processing efficiency of the entire system.
[0056]
FIG. 4 is according to the invention. Implement wastewater treatment methods It is a block diagram which shows typically 4th Embodiment of a waste water treatment equipment. The waste water treatment device 30 includes the sludge volume reducing device 3, and the solid-liquid separation tank 6 and the finishing treatment tank 7 that are sequentially provided in the subsequent stage via the lines L6 and L7, respectively, and the line L8 is the line L3. Except for being connected to, the waste water treatment apparatus 10 shown in FIG.
[0057]
The solid-liquid separation tank 6 includes those in which raw water W contains a hardly decomposable inorganic solid or when the treatment conditions are such that the entire activated sludge S is not solubilized by the sludge volume reducing device 3. This is for separating the solid content and residual sludge from the liquid component, and functions as a second sedimentation tank in the wastewater treatment apparatus 30. Moreover, as the finishing treatment tank 7, it is preferable to use an anaerobic treatment tank using methane bacteria such as UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket).
[0058]
According to the wastewater treatment device 30 having such a configuration, the activated sludge S can be sufficiently solubilized similarly to the

wastewater treatment devices

10 and 20, and the solution that has passed through the sludge volume reduction device 3 as described above. When solid content and residual sludge are contained, they can be effectively removed. Moreover, since the liquid component from which the solid content has been removed is further biologically treated in the finishing treatment tank 7 and then sent to the line L3, the properties and water quality of the treated water Ws can be maintained well.
[0059]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, when an ozone-containing gas is used as the gas Go supplied to the sludge volume reducing device 3 or the sludge volume reducing system 4, in order to prevent unreacted ozone from leaking out of the sludge treatment tank 41, the sludge treatment tank The upper portion of 41 may be closed or sealed with a canopy or the like. However, according to the present invention, the activated sludge S can be sufficiently solubilized even if the amount of ozone used is reduced, and a control operation that optimizes the amount of use is also possible. There is an advantage that ozone itself can be reduced. Further, hydrogen peroxide may be used in place of the gas Go, and the oxidizing ability thereof promotes the oxidative decomposition of the cells and the solubilization of the activated sludge S.
[0060]
Further, the liquid component obtained in the sludge volume reducing device 3 in the waste water treatment device 10 may be introduced into the line L3 and discharged out of the system together with the treated water Ws. Furthermore, the liquid obtained in the sludge volume reduction system 4 in the wastewater treatment apparatus 20 or the finishing treatment tank 7 in the wastewater treatment apparatus 30 may be returned to the biological treatment tank 1. Furthermore, the number of compartments of the sludge volume reducing system 4 is not limited to the one shown in the figure, and it is not necessary to partition. Furthermore, in the wastewater treatment apparatus 20, activated sludge S solubilized from each section of the sludge treatment tank 41 of the sludge volume reduction system 4 may be sent to the biological treatment tank 1. Alternatively, the line L6 may be connected only to the foremost section in the sludge treatment tank 41. In this case, the activated sludge S solubilized from each section may be sent to the biological treatment tank 1.
[0061]
Furthermore, the solid-liquid separation tank 6 may also be provided in the waste

water treatment apparatuses

10 and 20. Various coagulants may be added to the raw water W in the biological treatment tank 1. Thereby, removal of the hard-to-decompose solid content contained in the raw water W is simplified, and in this case, it is more useful to have the solid-liquid separation tank 6. In addition, in the waste water treatment apparatus 100, a mass flow controller (MFC), another flow rate adjustment valve, or the like may be used instead of the control valve 63. Moreover, if the activated sludge S to be treated contains cells such as thermophilic bacteria such as bacteria belonging to the genus Bacillus and thermophilic thermotolerant bacteria, the effect of removing COD can also be obtained.
[0062]
Specific examples according to the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
[0063]
[Example 1]
An apparatus having a configuration equivalent to the waste water treatment apparatus 10 shown in FIG. 1 was prepared. This waste water treatment apparatus includes a sludge volume reduction device 3 in which 16 perforated plates (diameter 13 cmφ, pore diameter 8 mmφ) are provided at intervals of 6 cm in a reactor (treatment tank) having an effective volume of 20 L (liter; the same applies hereinafter). Is. And the to-be-processed liquid which contains activated sludge by the density | concentration of 10000 mg / L as surplus sludge was supplied to this sludge volume reduction apparatus 3 with the flow volume of 30 L / h. At the same time, the porous plate is moved up and down at a driving cycle different from 60, 80, 100, 120 rpm, and the air flow rate in the reactor is different from 5, 7.5, 10 L / min (ie, 15, 22.5, 30 VVH). Supplied with.
[0064]
Here, the unit “VVH” indicates a physical quantity of gas supply amount (Vol.) / Sludge volume reduction device 3 effective volume (Vol.) / H, and is generally used in fields such as water treatment technology and fermentation technology. It is a unit and corresponds to a value obtained by normalizing the air supply amount to the reactor by the reactor volume. In addition, the temperature of the to-be-processed liquid in the sludge volume reducing apparatus 3 was hold | maintained at 60 degreeC in the process.
[0065]
As a result, a desired volume reduction rate (30-50%) with respect to activated sludge is obtained under any conditions, and the amount of new activated sludge produced (the amount of bacterial growth) is reduced by solubilization (fungi The amount of decomposition of the body) was almost equal, and no generation of excess sludge was observed. In addition, the oxygen absorption method using sodium sulfite was used to measure the amount of oxygen dissolved in the liquid to be treated, and the oxygen dissolution rate was calculated based on the air supply flow rate. Table 1 shows the results under each processing condition. Thus, according to the present invention, it has been found that a very high oxygen dissolution rate can be obtained even under a heating condition of about 60 ° C. with respect to a solution containing activated sludge.
[0066]
[Table 1]

[0067]
[Example 2]
Gas containing ozone instead of air (ozone concentration: 40 g / Nm ^Three This is supplied into the processing tank at a flow rate of 10, 12.5, 15 VVH, the driving stroke of the perforated plate is 80, 100, 120 rpm, and the processing temperature of the liquid to be processed is 20-24. Exhaust treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to ° C. As a result, a desired volume reduction rate (30-50%) with respect to activated sludge is obtained under any conditions, and the amount of new activated sludge produced (the amount of bacterial growth) is reduced by solubilization (fungi The amount of decomposition of the body) was almost equal, and no generation of excess sludge was observed. Further, the amount of ozone dissolved in the liquid to be treated was measured, and the dissolution rate of ozone was calculated based on the supply flow rate of the ozone-containing gas. Table 2 shows the results under each processing condition. Thus, according to the present invention, it was found that an extremely high ozone dissolution rate can be obtained for a solution containing activated sludge.
[0068]
[Table 2]

[0069]
[Example 3]
The effective volume of the reactor was 1.5 L, a perforated plate having a shape corresponding to the reactor was used, the temperature of the liquid to be treated in the sludge volume reducing device 3 was maintained at 70 ° C., and the amount of air supplied to the reactor Was set to 0.3 L / min (that is, 12 VVH), and the drainage treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the driving cycle of the porous plate was set to 25, 50, and 100 rpm. Oxygen transfer capacity coefficient K under each condition _La Table 3 shows the volume reduction rate of activated sludge. From this, under the conditions of this example, 20 (h ^-1 ) Above oxygen transfer capacity coefficient K _La And at least K _La Is 100 (h ^-1 ) Above, it was confirmed that a high volume reduction rate of about 50% can be achieved.
[0070]
[Table 3]

[0071]
[Example 4]
Exhaust water treatment was performed in the same manner as in Example 3 except that the driving cycle of the perforated plate was 100 rpm and the temperature of the liquid to be treated in the sludge volume reducing device 3 was maintained at 25, 60, and 70 ° C. Note that the example at the temperature of 70 ° C. is the same as the example at the temperature of 70 ° C. in the example 3, but for convenience of explanation, it is shown again here. Table 4 shows the volume reduction rate of activated sludge under each condition. Thus, as described above, in the conventional method, the oxygen dissolution efficiency decreases with an increase in the processing temperature, and there is a concern that the processing efficiency (that is, the volume reduction rate) may decrease due to this, In the present invention, it was confirmed that the volume reduction rate tends to increase as the processing temperature rises at the same air supply amount. As a result, it was confirmed that heat energy can be effectively used for volume reduction treatment, and an increase in the amount of heat radiation to the outside can be suppressed.
[0072]
[Table 4]

[0073]
The present invention of According to the wastewater treatment method, it is possible to prevent the generation of excess sludge associated with the biological treatment of organic wastewater, and at the same time, the increase in energy consumption is sufficiently suppressed, and the treatment efficiency and economic efficiency of organic wastewater are reduced. Can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is according to the invention. Implement wastewater treatment methods It is a block diagram which shows typically 1st Embodiment of a waste water treatment equipment.
FIG. 2 according to the invention Implement wastewater treatment methods It is a block diagram which shows typically 2nd Embodiment of a waste water treatment equipment.
FIG. 3 according to the invention Implement wastewater treatment methods It is a block diagram which shows typically 3rd Embodiment of a waste water treatment equipment.
FIG. 4 according to the invention Implement wastewater treatment methods It is a block diagram which shows typically 4th Embodiment of a waste water treatment equipment.

Claims

A wastewater treatment method comprising: a biological treatment process for biologically treating organic wastewater with activated sludge; and a solid-liquid separation process for separating treated water obtained by biological treatment of the organic wastewater and the activated sludge. And
Oxygen (O ₂ ), ozone (O ₃ ), or hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ) is supplied to at least a part of the activated sludge, and at least a part of the activated sludge penetrates in the thickness direction. Further comprising a sludge treatment step for flowing relative to a plurality of perforated plates having holes;
In the sludge treatment step, at least the solubilized amount of the activated sludge in the sludge treatment step, the amount of organic matter in the organic wastewater supplied to the biological treatment step, and the organic matter contained in the organic wastewater On the basis of the conversion rate to activated sludge, the sludge treatment step so that the amount of activated sludge supplied to the sludge treatment step is substantially equal to the amount of activated sludge solubilized in the sludge treatment step. the supply amount of the activated sludge is supplied to, and / or the oxygen (O _2), ozone (O _3), or waste water treatment method of adjusting the supply amount of hydrogen peroxide (H ₂ O _2).

In the sludge treatment step, the following formula (1);
E = S _in b ₁ + E (1−α) a × b ₂ −βΧ (1)
E: Solubilized amount of activated sludge in the sludge treatment process,
S _in : the amount of organic matter in the organic wastewater supplied to the biological treatment process,
α: Ratio of activated sludge that is completely oxidized in the activated sludge supplied to the sludge treatment process,
a: When returning a part of the activated sludge to the biological treatment process, the conversion factor of the returned activated sludge to organic matter,
b ₁ : Conversion rate of organic matter contained in the organic waste water into activated sludge,
b ₂ : Conversion rate of the organic matter solubilized in the sludge treatment step and eluted into the solubilized treatment liquid into activated sludge,
β: Sludge self-decomposition coefficient,
Χ: sludge amount in the biological treatment process,
Solubilizing the activated sludge so as to satisfy the relationship represented by
The wastewater treatment method according to claim 1 .