Japan Institute of Wastewater Engineering and Technology 酸 化 剤を用いた余 剰汚 泥 削減 技 術 （標準活性汚泥法）に関する共同研究 下水汚泥の発生量の推移 1 汚泥削減技術に注目 下水道の普及や高度処理化に伴い，下水汚泥として 回収される固形物量は年々増加傾向を示しています。 下水処理場の維持管理費の中で汚泥処理に要する費 用は大きな割合を占めており，更に最終処分場の逼迫 から，今後処分費が高騰していくものと考えられ，省 エネルギー，省コストな汚泥削減技術が求められてい ます。 図− 1 発生汚泥量及び有効利用状況の推移（出典：国土交通省） 2 酸化剤を用いた余剰汚泥削減技術の概要 余剰汚泥の可溶化 酸化剤を用いて，余剰汚泥中の微生物の細胞壁を破壊し，微生物の可溶化処理を行います。可溶化処理を行うことで， 未処理の余剰汚泥と比較して，同条件であっても一層の酸化分解が進み，余剰汚泥の排出量を削減することができます。 本技術の主な対象は，ＯＤ法または長時間エア レーション法の余剰汚泥でしたが，本研究では新 たな取り組みとして標準活性汚泥法の余剰汚泥 を対象としています。 表− 1 酸化剤の組成 商品名 オーデメルト 酸素系酸化剤 10％以下 含有量 水酸化ナトリウム 30％以上 残り水分等 形 状 淡黄赤色透明液体 沸 点 約 140℃ 比 重 1.5 ± 0.05 (15℃ ) 溶解度 水，アルコール，グリセリンに易溶 図− 2 微生物の可溶化処理 3 適用フロー 可溶化汚泥を最初沈殿池に返流 最終沈殿池から発生する余剰汚泥の一部を汚泥 減量設備に投入し，可溶化処理を行います。 可溶化した余剰汚泥を最初沈殿池に戻し，可溶 化汚泥の一部は初沈汚泥として重力濃縮槽へ，残 りは越流水として反応タンクに流入させ，好気処 理を行います。 図− 3 概略フロー 4 導入効果 汚泥削減効果＆コスト試算 表−２ 汚泥減量設備運転条件 ◆実証試験方法 減量設備運転条件 実証試験では，汚泥減量設備を大分市松岡水資源再生セ ンター内に設置し，導入前後の冬季・春季・夏季のデータ 項目 から，汚泥処理設備や水処理設備に与える影響を評価しま した。 冬季 春季 夏季 汚泥 処理量 薬剤添加濃度 汚泥処理 ( 薬剤添加率 ) 倍率 反応タンク 可溶化率 水温 30 m3/ 日 (6 日 / 週 ) 2,000 mg/L (21％対 SS) 0.50 18℃ 24.9％ 3 40 m / 日 (6 日 / 週 ) 2,000 mg/L (18％対 SS) 0.69 22℃ 27.1％ 3 2,000 mg/L (20％対 SS) 0.70 26℃ 28.3％ 40 m / 日 (6 日 / 週 ) 表−３ 処理方式毎の運転条件・効果のまとめ 写真− 1 汚泥減量設備 ◆汚泥固形物発生量 冬季から夏季において 12 ～ 14％の減量効果を確認。 ◆濃縮機・脱水機 標準活性汚泥法 ＯＤ法 処理倍率 0.5 ～ 0.7 倍 1.5 倍 薬剤添加率 薬剤添加濃度 20％/SS 2,000 ～ 2,500mg/L 30％/SS 3,700mg/L 薬剤反応時間 2 時間 5 時間 可溶化率 25 ～ 30％程度 25％程度 汚泥減量率 12％～ 14％ 60％程度 脱水性の向上 − 放流水質 T-P が 0.5mg/L 上昇 T-P が 1 ～ 1.7mg/L 上昇 COD が 1mg/L 上昇 送風機 動力増加率 20％増加 20％増加 余剰汚泥発生量の減少により運転時間・運転経費の削減。 汚泥処理設備 ◆ＯＤ法との比較 ＯＤ余剰汚泥より高い可溶化効果。 ◆コスト試算結果 脱水ケーキ処分単価を 16,000 円 / t，減量設備薬剤単価を 100 円 / kg と設定した場合の導入前後のコストを比較した結果， 汚泥処分費・機械濃縮機運転経費および脱水機運転経費の削減により， 流入汚水量 5,000 m3/ 日規模の場合 5.9％ (3.7 百万円 )， 50,000 m3/ 日規模の場合 7.6％ (34.7 百万円 ) のコスト削減効果が見込まれました。 図−４ コスト試算結果（5,000 m3/ 日規模） 5 図−５ コスト試算結果（50,000 m3/ 日規模） 技術マニュアル － 2013 年 12 月発行－ ◆技術マニュアル 本技術マニュアルは，酸化剤を用いた余剰汚泥削減 技術の概要・特徴・原理を説明するとともに，その性 能を明確化した上で，本技術の計画・設計・維持管理 等に係る技術的事項や留意事項についてとり纏めてい ます。 共同研究者：大分市 目 次 第１章 第２章 第３章 第４章 第５章 第６章 総則 処理技術の概要 設備の計画 設備の設計 施工計画 設備の維持管理 資料編 日鉄住金環境株式会社 扶桑建設工業株式会社 公益財団法人 日本下水道新技術機構 Japan Institute of Wastewater Engineering & Technology 東京都新宿区水道町３番１号 水道町ビル７階 ＴＥＬ０３−５２２８−６５４１ ＦＡＸ ０３−５２２８−６５１２ 〒１６２−０８１１ URL http://www.jiwet.or.jp E-mail [email protected]
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