申请日2015.04.10
公开(公告)日2016.11.09
IPC分类号C02F11/06; B01F3/04; B01F5/04; B01F15/02; C02F3/12
摘要
本发明目的在于使污泥中包含的固体成分的溶解性增大，降低污泥的产生量，提供增大吸气量的臭氧处理装置。臭氧处理装置具备从原料气体中产生臭氧气体的臭氧气体产生器、对被处理污泥进行加压的污泥用泵、供由污泥用泵加压的被处理污泥被投入的喷射器、以及设置于臭氧气体产生器和喷射器之间的阀。阀在前段侧的压力比后段侧的压力大出规定值以上的情况下成为开状态。也存在臭氧气体产生器和阀之间具备臭氧气体储存设备的情况。也存在具备设置于喷射器的后段的污泥混合槽、以及连接污泥混合槽的上部和污泥用泵的后段的污泥循环泵的情况。
摘要附图
权利要求书
1.一种污泥处理装置，其特征在于，具备：
臭氧气体产生器，该臭氧气体产生器从原料气体中产生臭氧气体;
污泥用泵，该污泥用泵对被处理污泥进行加压;
喷射器，被所述污泥用泵加压的被处理污泥被投入该喷射器;以及
阀，该阀设置于所述臭氧气体产生器和所述喷射器之间，
所述阀在前段侧的压力比后段侧的压力大出规定值以上的情况下成为开状态。
2.根据权利要求1所述的污泥处理装置，其特征在于，
在所述臭氧气体产生器和所述阀之间具备臭氧气体储存设备。
3.根据权利要求1所述的污泥处理装置，其特征在于，具备：
污泥混合槽，该污泥混合槽设置于所述喷射器的后段;以及
污泥循环泵，该污泥循环泵将所述污泥混合槽的上部与所述污泥用泵的后段连接。
4.根据权利要求1所述的污泥处理装置，其特征在于，
具备静态混合器，该静态混合器设置于所述喷射器的后段。
5.根据权利要求1所述的污泥处理装置，其特征在于，
在所述臭氧气体产生器和所述阀之间具备臭氧气体缓冲槽。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的污泥处理装置，其特征在于，具备：
泡沫回收装置，被投入所述喷射器的被处理污泥的臭氧处理物导入该泡沫回收装置，该泡沫回收装置将该臭氧处理物分离成泡沫和液体;以及
磷回收处理装置，该磷回收处理装置从由所述泡沫回收装置分离的泡沫或液体中回收磷。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的污泥处理装置，其特征在于，具备：
泡沫回收装置，被投入所述喷射器的被处理污泥的臭氧处理物导入该泡沫回收装置，该泡沫回收装置将该臭氧处理物分离成泡沫和液体;以及
消化处理装置，该消化处理装置对由所述泡沫回收装置分离的泡沫进行消化处理。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的污泥处理装置，其特征在于，具备：
泡沫回收装置，被投入所述喷射器的被处理污泥的臭氧处理物导入该泡沫回收装置，该泡沫回收装置将该臭氧处理物分离成泡沫和液体;以及
药液处理装置，该药液处理装置对由所述泡沫回收装置分离的泡沫进行药液处理。
9.根据权利要求6或7所述的污泥处理装置，其特征在于，
在所述泡沫回收装置的后段具备浓缩处理装置，该浓缩处理装置对由所述泡沫回收装置分离的泡沫进行浓缩。
10.一种污泥处理装置，其特征在于，具备：
臭氧气体产生器，该臭氧气体产生器从原料气体中产生臭氧气体;
第一污泥用泵，该第一污泥用泵对被处理污泥进行加压;
第一喷射器，被所述第一污泥用泵加压的被处理污泥被投入该第一喷射器;
第一阀，该第一阀设置于所述臭氧气体产生器和所述第一喷射器之间;
第二污泥用泵，该第二污泥用泵对从所述第一喷射器排出的处理污泥进行加压;
第二喷射器，被所述第二污泥用泵加压的处理污泥被投入该第二喷射器;以及
第二阀，第二阀设置于所述臭氧气体产生器和所述第二喷射器之间，
从所述第二喷射器排出的处理污泥被投入所述第一污泥用泵和所述第一喷射器之间，
所述第一阀和所述第二阀在前段侧的压力比后段侧的压力大出规定值以上的情况下成为开状态。
11.一种污泥处理装置，其特征在于，具备：
臭氧气体产生器，该臭氧气体产生器从原料气体中产生臭氧气体;
第一污泥用泵，该第一污泥用泵对被处理污泥进行加压;
第一喷射器，被所述第一污泥用泵加压的被处理污泥被投入该第一喷射器;
第二污泥用泵，该第二污泥用泵对从所述第一喷射器排出的处理污泥进行加压;
第二喷射器，被所述第二污泥用泵加压的处理污泥被投入该第二喷射器;以及
切换阀，该切换阀将由所述臭氧气体产生器产生的臭氧气体的流出目的地设定为所述第一喷射器或所述第二喷射器。
12.一种污泥处理装置，其特征在于，具备：
改性机构，该改性机构对被处理污泥进行改性;
送液机构，该送液机构对所述被处理污泥进行加压并进行送液;
喷射器，被所述送液机构加压的被处理污泥被投入该喷射器;以及
阀，该阀设置于连接所述改性机构和所述喷射器的配管上，
在将所述被处理污泥导入所述喷射器的期间，所述阀通过将连接所述改性机构和所述喷射器的配管开通或堵塞，从而使改性机构向所述喷射器中的所述被处理污泥投入的投入量变动，
所述改性机构含有臭氧气体或碱药液。
13.根据权利要求12所述的污泥处理装置，其特征在于，
连接所述改性机构和所述喷射器的配管开通的时间设定为与堵塞的时间相同或比堵塞的时间长，
所述堵塞的时间基于近似计算所述喷射器的气液混合部的压力变化的指数函数曲线的时间常数。
14.一种污泥处理方法，对被处理污泥进行加压送液并用喷射器进行混合，所述污泥处理方法的特征在于，
在所述被处理污泥被导入喷射器期间，
具备对臭氧气体或碱药液进行吸气的第一工序，所述臭氧气体或碱药液对所述被处理污泥进行改性;以及
对臭氧气体或碱药液不进行吸气的第二工序，
通过切换所述第一工序和所述第二工序，从而使对在所述喷射器中的所述被处理污泥进行改性的臭氧气体或碱药液向被处理污泥投入的投入量进行变动。
15.根据权利要求14所述的污泥处理方法，其特征在于，
所述第一工序的时间设定为与所述第二工序的时间相同或比所述第二工序的时间长，
所述第二工序的时间基于近似计算所述喷射器的气液混合部的压力变化的指数函数曲线的时间常数。
说明书
污泥处理装置和污泥处理方法
技术领域
本发明涉及污泥处理装置和污泥处理方法。
背景技术
在废水处理等水处理领域中，广泛利用了使微生物增殖来代谢分解污水中的有机物的活性污泥法。在采用活性污泥法的污水的水质净化处理中，形成由微生物和有机聚合物以高密度密集的污泥絮凝物。微生物过多地增殖而产生的污泥作为剩余污泥从反应槽中被取出而成为工业废弃物。由于污泥处理场的残余量殆尽，处理费用高昂，因此需要削减污泥的产生量。现在，正在研究通过使用臭氧和药品等的化学处理来进行污泥的固体成分的可溶化处理以及污泥的厌氧性消化处理，从而使污泥减量(例如专利文献1～5)。
另一方面，由于磷矿石的枯竭令人担忧，磷资源的再利用受到重视。在废水处理场中，作为应对赤潮和蓝绿藻的对策，使废水处理水中的磷积累在微生物中，作为废水污泥从废水处理水中除去磷。因此，在废水污泥中含有比较高浓度的磷。如果为了削减污泥产生量而对污泥进行厌氧性消化处理，则磷从剩余污泥中再次洗脱，形成不溶性的镁盐(MAP：Magnesium and phosphate)而成为水垢。水垢会使厌氧性消化槽的配管堵塞，所以在设备的维护方面有害。
出于削减污泥产生量的目的，提出了通过化学处理来对污泥进行可溶化处理的方法。在使用含臭氧的气体(以下称为臭氧气体)和碱来使污泥溶解的处理方法中，在使臭氧气体在污泥中曝气之后添加碱，来进行污泥的固体成分的可溶化，并在其后段实施磷回收处理或厌氧性消化处理，来削减污泥的产生量(例如专利文献1)。另外，提出了在将臭氧气体与污泥混合之后，在减压的反应槽内对污泥进行可溶化处理的方法(例如专利文献2)。此外，还提出了使用喷射器使臭氧气体与污泥混合，来对污泥进行可溶化处理的方法(例如专利文献3)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4373700号公报
专利文献2：日本特开2013-226536号公报
专利文献3：日本特开2005-46831号公报
专利文献4：日本特开平8-192196号公报
专利文献5：日本特开2005-305441号公报
发明内容
发明要解决的课题
在对废水污泥进行臭氧处理的情况下，如果不在使臭氧气体浸透到污泥絮凝物的内部这方面下工夫的话，则臭氧气体无法浸透到污泥絮凝物的内部，臭氧仅与污泥固体成分的表面反应。另外，当在使臭氧气体与污泥混合时没有在使压力变动这方面下工夫的情况下，就无法物理性地将污泥絮凝物打碎，无法使污泥絮凝物的内部与臭氧气体接触。结果是，污泥固体成分的溶解从污泥絮凝物的外侧向内侧进行，因此，污泥固体成分的可溶化需要添加大量的臭氧和药品。另外，在通过臭氧处理使污泥可溶化时，来自污泥的磷洗脱率增大，因此，在配管内容易产生水垢。因此，本发明为了解决上述那样的课题，目的在于在污泥处理装置中使向污泥絮凝物去的臭氧吸气量增大。
用于解决课题的手段
本发明的臭氧处理装置具备从原料气体中产生臭氧气体的臭氧气体产生器、对被处理污泥进行加压的污泥用泵、供由污泥用泵加压的被处理污泥投入的喷射器、以及设置于臭氧气体产生器和喷射器之间的阀，阀在前段侧的压力比后段侧的压力大出规定值以上的情况下成为开状态。
发明的效果
根据本发明，通过在臭氧处理装置中具备阀，从而能够使喷射器的气液混合部的压力大幅度变动。结果是，臭氧处理装置能够增大来自喷射器的气体的吸气量。另外，根据本发明的污泥处理装置，污泥中含有的固体成分的溶解性增大，污泥的产生量降低。