余剰汚泥ゼロエミッション型活性汚泥法の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680583
• Research Institution: Ube National College of Technology
• Principal Investigator: 村上 定瞭 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (00035065)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹内 正美 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (30043889) ; 柿並 孝明 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (30224348) ; 清水 英男 宇部工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (90043877) ; 林 知得 三菱重工業株式会社, 下関造船所・船舶海洋部・新製品課, 課長
• Keywords: 活性汚泥法 / 余剰汚泥消滅 / 亜臨界水反応 / リン除去 / シルト除去

Research Abstract

1.研究目的
生活排水処理施設より発生する汚泥は廃棄物中最大の割合を占め、この処理に膨大な経費を費やしている。現在、大部分は焼却されているが、ダイオキシンの発生や重金属が濃縮された焼却灰の埋立処分など、多くの問題を抱えている。本研究の目的は生物処理施設より発生する汚泥を処理して生物槽へ返送し分解・消滅させる方法として、水熱反応を利用した汚泥消滅型生物法(以下,水熱・生物法)の開発を行うことにした。
2.研究成果
(1)水熱・生物法の原理 水熱・生物法は、難生分解性の余剰汚泥を無触媒・亜臨界での水熱反応により細胞構成物を、糖、アミノ酸、脂質などの易生分解性の基本単位物質へ変換・改質し、生物処理装置へ返送して微生物により分解・消滅させるものである。
(2)水熱反応の処理特性 水熱反応温度を160〜360℃の範囲で変化させ、回分水熱反応による余剰汚泥の処理特性を測定した。残留固形分と可溶化率、溶解性TOC・COD・BOD、処理液のpH、紫外可視吸収スペクトル、反応生成物質等を調べた結果、亜臨界低温域200℃前後及び高温域300℃以上が最適温度であることが分かった。
(3)水熱・活性汚泥法の処理特性 温度200℃、圧力1.5MPaの反応条件で余剰汚泥(平均MLSS 10,500mg/L,100mL/d)を水熱処理して原水と混合して曝気槽へ返送したところ、余剰汚泥は分解消滅し、従来法とほぼ同程度の処理水質が得られた。返送による曝気槽への負荷量の増加は10〜20%であった。
3.今後の計画
(1)本技術の実用化に向けて、連続処理装置の開発行う。(2)高温域300℃以上の水熱反応により汚泥を完全に可溶化した後、リン及びシルト成分の分離除去の開発を行う。

Research Products

• [Publications] 村上定瞭、竹内正美: "電解・生物法による半導体用フォトレジスト原料製造工程廃液の処理"環境技術. 29・3. 207-214 (2000)
• [Publications] 村上定瞭、谷口稔: "高温高圧水利用による水処理技術"環境技術. 29.2. 109-112 (2000)
• [Publications] 村上定瞭、谷口稔: "水熱反応を用いる汚泥消滅型生物法(水熱・生物法)に関する研究"環境技術. 28・8. 556-570 (1999)
• [Publications] 村上定瞭、竹内正美: "生態系利用による水産養殖のゼロエミッション化"第6回シンポジウム「環境用水の汚濁とその浄化」論文集. 6. 56-59 (1999)