汚泥処理とは？濃縮から処分までの流れ【基礎知識】
汚泥を「減らす」には、水を抜く道と固形物を分解する道がある。濃縮・消化・脱水・焼却の役割と、発生量を抑える考え方を解説します。
汚泥処理とは、排水処理で水から分けた汚泥の量を減らし、扱いやすい状態にしてから、処分や再生利用へ送り出すまでの一連の工程です。食品工場などでは、排水処理で出る汚泥などの大半は、脱水や乾燥、焼却などで減容化した後、産業廃棄物として処分されます。 ■汚泥処理の工程の並び 下水処理場では、次のような順番で汚泥を処理します。 1.濃縮：沈めたり機械にかけたりして、固形物の濃度を上げる 2.消化：酸素のないタンクで、嫌気性の微生物が有機物の一部をガスに分解する 3.脱水：凝集剤を加え、機械で水を搾る 4.乾燥・焼却：水分や有機物をさらに減らす 5.処分・再生利用：埋立のほか、建設資材や肥料などに使う どの工程を持つかは、施設によって異なります。 ■汚泥の重さはどれも同じ？ 沈殿池の汚泥は、性状によって分けられます。有機性汚泥や水酸化アルミニウムなどの軽質汚泥は、見掛けの比重が水に近く、沈殿池から引き抜くときの濃度も低い側です。砂や酸化鉄などの重い汚泥は、どちらも高くなります。まずはお気軽にご相談ください。
基本情報
■「減らす」には2つの意味がある？！ 国土交通省のマニュアルでは、減量化を「脱水、焼却、溶融等により汚泥中の含水率を下げること、又は消化等により有機物を分解し固形物量を減らすこと」と定義しています。汚泥の量は、水と固形物の合計です。どちらを減らす工程なのかで、各工程の役割を整理できます。 ■水を減らす工程 濃縮や脱水では、汚泥に含まれる固形物はほぼそのままで、水の割合を下げて全体を小さくします。汚泥の多くは水が占めているため、含水率のわずかな違いでも、運び出す量は大きく変わります。 ■固形物まで減らすには？ 消化槽を設けると、有機分が分解されて汚泥の固形物量が減り、後に続く汚泥処理設備の容量を小さくできます。分解の過程で、メタンを含むバイオガスも得られます。 ■分けた水はどこへ行く？！ 一方で、消化槽を導入するときの制約の一つに、返流水によって水処理設備の負荷が増えることがあります。汚泥から分けた水は、水処理の側へ戻されます。汚泥処理は、水処理と切り離して考えられない工程です。
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用途／実績例
■そもそも汚泥を出さない運転とは？ 長時間曝気法は、BOD負荷を低くし、発生した余剰汚泥を内生呼吸で酸化分解して、余剰汚泥の発生を少なくする方式です。その反面、汚泥の凝集性が悪く、処理水質は標準活性汚泥法より悪くなります。 ■余剰汚泥を可溶化して戻す？！ 余剰汚泥を好熱菌やオゾンで可溶化し、曝気槽に戻して活性汚泥に分解させる減容化技術もあります。ただし、既設の設備に導入すると曝気槽の負荷が増え、酸素供給量の増加が必要になります。 ■汚泥を減らす手段の得失 どの手段も、汚泥の量と引き換えに、処理水質や酸素供給、水処理の負荷など別の面に影響が出ます。設備全体で比べることが大切です。 ■加える薬品も汚泥になる？ ベントナイトなどの凝集助剤は、余剰汚泥量が増えることなどから、ほとんど用いられなくなりました。高分子の凝集助剤が発達したことも、その理由の一つです。トリイでは、脱水に使う凝集剤の見直しや、脱水機の入れ替えについてのご相談を承っています。まずはお気軽にご相談ください。
