申请日2003.08.26
公开(公告)日2005.10.05
IPC分类号C02F11/18; C02F11/04; C02F3/12; C02F11/02
摘要
将从生物氧化槽2中提取出的剩余污泥的pH调节到8～14，投入到可溶化装置3中。将从液化装置3中提取出的污泥，在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微生物易分解的状态，将可溶化后的污泥返送到生物氧化槽2中，调节生物氧化槽2内的pH到5～9。通过使用这样的剩余污泥的处理方法和装置，可以简易且经济地大幅地减少剩余污泥量。
権利要求書
1.一种污泥减量方法，其特征在于，从利用需氧性处理来分解提取污 泥的生物氧化槽中提取出至少一部分再转换污泥，调节该提取出的再转换 污泥的pH到8～14，通过将调节pH后的上述再转换污泥在110℃～350 ℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微生物易分解的状 态，向上述生物氧化槽中返送规定量的可溶化后的上述再转换污泥的同时， 调节该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9。
2.一种污泥减量方法，其特征在于，通过将调节pH到8～14后的提 取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化 至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需氧 性处理来分解提取污泥的生物氧化槽中投入的同时，调节该生物氧化槽内 的污泥的pH到5～9。
3.一种污泥减量方法，其特征在于，通过将调节pH到8～14后的提 取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化 至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需氧 性处理来分解提取污泥的生物氧化槽中投入的同时，调节该生物氧化槽内 的污泥的pH到5～9，从该生物氧化槽中提取出至少一部分再转换污泥， 将该提取出的再转换污泥返送到上述调节pH到8～14的工序。
4.一种污泥减量方法，其特征在于，通过将调节pH到8～14后的 提取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶 化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需 氧性处理来分解提取污泥的第一生物氧化槽中投入的同时，调节该第一生 物氧化槽内的污泥的pH到5～9，从该第一生物氧化槽中提取出至少一部 分再转换污泥，将该提取出的再转换污泥投入到利用需氧性处理来分解再 转换污泥的第二生物氧化槽中，从该第二生物氧化槽中提取出至少一部分 再再转换污泥，调节该提取出的再再转换污泥的pH到8～14，通过将调节 pH后的上述再再污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行 加热来可溶化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述再再转 换污泥向上述第二生物氧化槽中返送的同时，调节该第二生物氧化槽内的 污泥的pH到5～9。
5.一种污泥减量方法，其特征在于，通过将调节pH到8～14后的 提取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶 化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需 氧性处理来分解提取污泥的生物氧化槽中投入的同时，调节该生物氧化槽 内的污泥的pH到5～9，从该生物氧化槽中提取出至少一部分再转换污泥， 调节该提取出的再转换污泥的pH到8～14，通过将调节pH后的上述再转 换污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化 至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述再转换污泥向上述生 物氧化槽中返送的同时，调节该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9。
6.一种污泥减量方法，其特征在于，通过将调节pH到8～14后的 提取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶 化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需 氧性处理来分解提取污泥的第一生物氧化槽中投入的同时，调节该第一生 物氧化槽内的污泥的pH到5～9，从该第一生物氧化槽中提取出至少一部 分再转换污泥，调节该提取出的再转换污泥的pH到8～14，通过将调节 pH后的上述再转换污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进 行加热来可溶化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述再转 换污泥向利用需氧性处理来分解再转换污泥的第二生物氧化槽中投入的同 时，调节该第二生物氧化槽内的污泥的pH到5～9，从该第二生物氧化槽 中提取出至少一部分再再转换污泥，将该提取出的再再转换污泥返送到上 述调节再转换污泥的pH到8～14的工序中。
7.一种污泥减量方法，其特征在于，从利用生物学的处理来分解有 机性排水的排水处理装置中提取出至少一部分污泥作为提取污泥，调节该 提取出的提取污泥的pH到8～14，通过将调节pH后的上述提取污泥在 110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微生物易 分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需氧性处理来分 解提取污泥的生物氧化槽投入的同时，调节该生物氧化槽内的污泥的pH 到5～9，从该生物氧化槽中提取出至少一部分再转换污泥，向上述排水处 理装置中返送该提取出的再转换污泥。
8.一种污泥减量方法，其特征在于，从利用生物学的处理来分解有 机性排水和可溶化后的提取污泥的排水处理装置中提取出至少一部分污泥 作为提取污泥，调节该提取出的提取污泥的pH到8～14，通过将调节pH 后的上述提取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加 热来可溶化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥 向上述排水处理装置中返送的同时，调节该排水处理装置内的污泥的pH 到5～9。
9.一种污泥减量方法，其特征在于，从利用生物学的处理来分解有 机性排水的排水处理装置1中提取出至少一部分污泥作为提取污泥，调节 该提取出的提取污泥的pH到8～14，通过将调节pH后的上述提取污泥在 110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微生物易 分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用生物学的处理来 分解有机性排水和可溶化后的提取污泥的排水处理装置2中投入的同时， 调节该排水处理装置2内的污泥的pH到5～9，从上述排水处理装置2中 提取出至少一部分污泥作为提取污泥，将该提取出的提取污泥返送到上述 调节提取污泥的pH到8～14的工序中。
10.一种污泥减量方法，其特征在于，从利用生物学的处理来分解有 机性排水的排水处理装置1中提取至少一部分污泥作为提取污泥，将该提 取出的提取污泥投入利用生物学的处理来分解有机性排水和可溶化后的提 取污泥的排水处理装置2中，从该排水处理装置2中提取出至少一部分污 泥作为提取污泥，调节该提取出的提取污泥的pH到8～14，通过将调节 pH后的上述提取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行 加热来可溶化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污 泥向上述排水处理装置2中返送的同时，调节该排水处理装置2内的污泥 的pH到5～9。
11.权利要求1～10任一项所述的污泥减量方法，其特征在于，代 替将上述可溶化后的提取污泥、再转换污泥或再再转换污泥向上述生物氧 化槽、上述第一生物氧化槽、上述第二生物氧化槽、上述排水处理装置或 上述排水处理装置2的至少一个返送或投入，将可溶化后的上述提取污泥、 上述再转换污泥或上述再再转换污泥向利用厌氧性处理进行分解的厌氧处 理装置或交互进行需氧性处理和厌氧性处理的间歇曝气槽中返送或投入。
12.权利要求1～11任一项所述的污泥减量方法，其特征在于，代 替将调节pH到8～14后的上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转 换污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热，将调节pH 到8～14后的上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥在110 ℃～350℃在饱和水蒸气压下进行加热。
13.权利要求1～12任一项所述的污泥减量方法，其特征在于，从可 溶化后的上述提取污泥、上述再转换污泥和上述再再转换污泥中除去磷和/ 或氮。
14.权利要求1～13任一项所述的污泥减量方法，其特征在于，上述 调节pH到8～14是通过添加碱来进行的。
15.权利要求14所述的污泥减量方法，其特征在于，上述碱为氢氧 化钠。
16.权利要求1～15任一项所述的污泥减量方法，其特征在于，将可 溶化后的上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥中包含的固 体组分在返送或投入到上述生物氧化槽、上述第一生物氧化槽、上述第二 生物氧化槽、上述排水处理装置或上述排水处理装置2之前进行分离，只 返送或投入液体组分。
17.权利要求16所述的污泥减量方法，其特征在于，将上述分离后 的固体组分返送到上述通过将调节pH到8～14后的提取污泥、再转换污 泥或再再转换污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加 热来可溶化至微生物易分解的状态的工序中。
18.权利要求1～17任一项所述的污泥减量方法，其特征在于，将可 溶化后的上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥的至少一部 分进行放流。
19.权利要求1～18任一项所述的污泥减量方法，其特征在于，将可 溶化后的上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥用氧化剂或 光催化剂进行氧化分解处理。
20.权利要求1～19任一项所述的污泥减量方法，其特征在于，将可 溶化后的上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥用凝集剂进 行凝集沉降处理。
21.权利要求19或20所述的污泥减量方法，其特征在于，将上述氧 化处理后或凝集沉降处理后的可溶化污泥的至少一部分进行放流。
22.权利要求1～21任一项所述的污泥减量方法，其特征在于，提取 出至少一部分上述可溶化后的提取污泥、再转换污泥或再再转换污泥，调 节该提取出的污泥的pH到8～14，将调节pH后的上述污泥在110℃～350 ℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的同时，通过超声波处理可溶化 至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述再转换污泥或再再转 换污泥向上述生物氧化槽、上述第一生物氧化槽、上述第二生物氧化槽、 上述排水处理装置、上述厌氧处理槽或上述间歇曝气槽中的任何一个中返 送的同时，调节该槽或装置内的污泥的pH到5～9。
23.一种污泥减量方法，其特征在于，通过将调节pH到8～14后的 提取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶 化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需 氧性处理来分解提取污泥的生物氧化槽中投入的同时，调节该生物氧化槽 内的污泥的pH到5～9，从该生物氧化槽中提取出至少一部分再转换污泥， 向通过厌氧的处理进行分解的厌氧性处理槽中投入该提取出的再转换污 泥，从该厌氧性处理槽中提取出至少一部分再再转换污泥，向生物氧化槽 中返送该提取出的再再转换污泥。
24.一种污泥减量装置，其特征在于具备，利用需氧性处理来分解提 取污泥的生物氧化槽，和将从该生物氧化槽中提取出的再转换污泥可溶化 至微生物易分解的状态的可溶化装置，和将从上述生物氧化槽中提取出的 再转换污泥的pH调节到8～14的装置，和将调节pH后的该再转换污泥 投入上述可溶化装置中的装置，和将上述可溶化装置内的污泥在110℃～ 350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和将从上述可溶化装 置中提取出的可溶化后的再转换污泥向上述生物氧化槽中返送的同时调节 该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9的装置。
25.一种污泥减量装置，其特征在于具备，将提取污泥的pH调节到 8～14的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状 态的可溶化装置，和将该可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和 水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处理来分解提取污泥的 生物氧化槽，和将从上述可溶化装置中提取出的规定量的可溶化后的提取 污泥向上述生物氧化槽中投入的同时调节该生物氧化槽内的污泥的pH到 5～9的装置。
26.一种污泥减量装置，其特征在于具备，将提取污泥的pH调节到 8～14的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状 态的可溶化装置，和将该可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和 水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处理来分解提取污泥的 生物氧化槽，和将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的提取污泥向上 述生物氧化槽中投入的同时调节该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9的装 置，和将从该生物氧化槽中提取出的再转换污泥返送到上述调节pH到8～ 14的装置中的装置。
27.一种污泥减量装置，其特征在于具备，将提取污泥的pH调节到 8～14的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状 态的第一可溶化装置，和将该第一可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在 高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处理来分解提 取污泥的第一生物氧化槽，和将从上述第一可溶化装置中提取出的可溶化 后的提取污泥向上述第一生物氧化槽中投入的同时调节该第一生物氧化槽 内的污泥的pH到5～9的装置，和利用需氧性处理来分解再转换污泥的第 二生物氧化槽，和将从上述第一生物氧化槽中提取出的再转换污泥投入上 述第二生物氧化槽的装置，和将从上述第二生物氧化槽中提取出的再再转 换污泥的pH调节到8～14的装置，和将调节pH后的上述再再转换污泥 可溶化至微生物易分解的状态的第二可溶化装置，和将该第二可溶化装置 内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置， 和将从上述第二可溶化装置中提取出的可溶化后的再再转换污泥向上述第 二生物氧化槽中返送的同时调节该第二生物氧化槽内的污泥的pH到5～9 的装置。
28.一种污泥减量装置，其特征在于具备，将提取污泥的pH调节到 8～14的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状 态的第一可溶化装置，和将该第一可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在 高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处理来分解提 取污泥的生物氧化槽，和将从上述第一可溶化装置中提取出的可溶化后的 提取污泥向上述生物氧化槽中投入的同时调节该生物氧化槽内的污泥的 pH到5～9的装置，和将从该生物氧化槽中提取出的再转换污泥的pH调 节到8～14的装置，和将调节pH后的上述再转换污泥可溶化至微生物易 分解的状态的第二可溶化装置，和将该第二可溶化装置内的污泥在110 ℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和将从上述第二 可溶化装置中提取出的可溶化后的再转换污泥向上述生物氧化槽中返送的 同时调节该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9的装置。
29.一种污泥减量装置，其特征在于具备，将提取污泥的pH调节到 8～14的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状 态的第一可溶化装置，和将该第一可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在 高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处理来分解提 取污泥的第一生物氧化槽，和将从上述第一可溶化装置中提取出的可溶化 后的提取污泥向上述第一生物氧化槽中投入的同时调节该第一生物氧化槽 内的污泥的pH到5～9的装置，和将从该第一生物氧化槽中提取出的再转 换污泥的pH调节到8～14的装置，和将调节pH后的上述再转换污泥可 溶化至微生物易分解的状态的第二可溶化装置，和将该第二可溶化装置内 的污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和 利用需氧性处理来分解再转换污泥的第二生物氧化槽，和将从上述第二可 溶化装置中提取出的可溶化后的再转换污泥向上述第二生物氧化槽中投入 的同时调节该第二生物氧化槽内的污泥的pH到5～9的装置，和将从该第 二生物氧化槽中提取出的再再转换污泥返送到上述调节再转换污泥的pH 到8～14的装置中的装置。
30.一种污泥减量装置，其特征在于具备，通过生物学的处理分解有 机性排水的排水处理装置，和将从该排水处理装置中提取出的提取污泥可 溶化至微生物易分解的状态的可溶化装置，和将从上述排水处理装置中提 取出的提取污泥的pH调节到8～14的装置，和将上述可溶化装置内的污 泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用 需氧性处理来分解提取污泥的生物氧化槽，和将从上述可溶化装置中提取 出的可溶化后的提取污泥向上述生物氧化槽中返送的同时调节该生物氧化 槽内的污泥的pH到5～9的装置，和将从该生物氧化槽中提取出的再转换 污泥向上述排水处理装置中返送的装置。
31.一种污泥减量装置，其特征在于具备，通过生物学的处理分解有 机性排水和可溶化后的提取污泥的排水处理装置，和将从该排水处理装置 中提取出的提取污泥可溶化至微生物易分解的状态的可溶化装置，和将从 上述排水处理装置中提取出的提取污泥的pH调节到8～14的装置，和将 上述可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下 进行加热的装置，和将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的提取污泥 向上述排水处理装置中返送的同时调节该排水处理装置内的污泥的pH到 5～9的装置。
32.一种污泥减量装置，其特征在于具备，通过生物学的处理分解有 机性排水的排水处理装置1，和将从该排水处理装置中提取出的提取污泥 可溶化至微生物易分解的状态的可溶化装置，和将从上述排水处理装置中 提取出的提取污泥的pH调节到8～14的装置，和将上述可溶化装置内的 污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和通 过生物学的处理来分解有机性排水和可溶化后的提取污泥的排水处理装置 2，和将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的提取污泥向上述排水处理 装置2中返送的同时调节该排水处理装置2内的污泥的pH到5～9的装置， 和将从该排水处理装置2中提取出的提取污泥返送到上述调节提取污泥的 pH到8～14的装置中的装置。
33.一种污泥减量装置，其特征在于具备，通过生物学的处理分解有 机性排水的排水处理装置1，和利用生物学的处理来分解有机性排水和可 溶化后的提取污泥的排水处理装置2，和将从上述排水处理装置1中提取 出的提取污泥向上述排水处理装置2中投入的装置，和将从上述排水处理 装置2中提取出的提取污泥可溶化至微生物易分解的状态的可溶化装置， 和将从上述排水处理装置2中提取出的提取污泥的pH调节到8～14的装 置，和将上述可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的 压力下进行加热的装置，和将从上述可溶化装置中提取出的可溶化的提取 污泥向上述排水处理装置2中返送的同时调节该排水处理装置2内的污泥 的pH到5～9的装置。
34.权利要求24～33的任一项所述的污泥减量装置，其特征在于， 代替将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的上述提取污泥、上述再转 换污泥或上述再再转换污泥返送或投入的上述生物氧化槽、上述第一生物 氧化槽、上述第二生物氧化槽、上述排水处理装置或上述排水处理装置2 的至少一个，具备将可溶化后的上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再 再转换污泥通过厌氧性处理进行分解的厌氧处理装置或交互进行需氧性处 理和厌氧性处理的间歇曝气槽。
35.权利要求24～34的任一项所述的污泥减量装置，其特征在于， 代替将上述提取污泥、再转换污泥或再再转换污泥的pH调节到8～14的 装置，和将上述可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压 的压力下进行加热的装置，具备将该提取污泥、再转换污泥或再再转换污 泥的pH调节到8～14的装置，和将该可溶化装置内的污泥在110℃～350 ℃在饱和水蒸气压下进行加热的装置。
36.权利要求24～35的任一项所述的污泥减量装置，其特征在于， 具备从可溶化后的上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥中 除去磷的脱磷装置、除去氮的脱氮装置、用氧化剂或光催化剂进行处理的 氧化处理装置或凝集沉降装置中的至少一个。
37.权利要求36所述的污泥减量装置，其特征在于，上述脱磷装置、 脱氮装置、氧化处理装置或凝集沉降装置中的至少一个可以附属有上述可 溶化装置、第一可溶化装置或第二可溶化装置。
38.权利要求24～37的任一项所述的污泥减量装置，其特征在于， 上述可溶化装置、上述第一可溶化装置或上述第二可溶化装置附属于上述 生物氧化槽、上述第一生物氧化槽、上述第二生物氧化槽、上述厌氧处理 装置、或间歇曝气槽的至少一个。
39.权利要求24～38的任一项所述的污泥减量装置，其特征在于， 上述调节pH到8～14的装置为添加碱的装置。
40.权利要求39所述的污泥减量装置，其特征在于，上述碱为氢氧 化钠。
41.权利要求24～40的任一项所述的污泥减量装置，其特征在于具 备，将上述可溶化后的提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥中 包含的固体组分在返送或投入到上述生物氧化槽、上述第一生物氧化槽、 上述第二生物氧化槽、上述排水处理装置或上述排水处理装置2之前进行 分离，只返送或投入液体组分的装置。
42.权利要求41所述的污泥减量装置，其特征在于，将上述分离的 固体组分返送到，将上述可溶化装置、上述第一可溶化装置或上述第二可 溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加 热的装置中。
43.一种污泥减量装置，其特征在于具备，将利用需氧性处理来分解 提取污泥、再转换污泥或再再转换污泥的生物氧化槽、第一生物氧化槽、 第二生物氧化槽、排水处理装置、厌氧处理装置或间歇曝气槽的任一个， 和将从该槽或装置中提取出的上述污泥可溶化至微生物易分解的状态的可 溶化装置，和将从上述槽或装置中提取出的上述污泥的pH调节到8～14 的装置，和将调节pH后的该污泥投入到上述可溶化装置中的装置，和将 上述可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下 进行加热的装置，和使超声波作用于该可溶化装置内的污泥的超声波处理 装置，和将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的上述污泥向上述槽或 装置中返送的同时调节该槽或装置内的污泥的pH到5～9的装置。
44.一种污泥减量装置，其特征在于具备，将提取污泥的pH调节到 8～14的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状 态的可溶化装置，和将该可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和 水蒸气压的压力下进行加热的装置，和将规定量的可溶化后的上述提取污 泥通过需氧性处理来分解提取污泥的生物氧化槽，和将该生物氧化槽内的 污泥的pH调节到5～9的装置，和从该生物氧化槽中提取出至少一部分再 转换污泥的装置，和利用厌氧性处理来分解该提取出的再转换污泥的厌氧 性处理槽，和从该厌氧性处理槽中提取出至少一部分再再转换污泥，并将 该提取出的再再转换污泥返送到生物氧化槽的装置。
说明书
污泥减量方法和装置
技术领域
本发明涉及通过化学的、物理学的方法完全上消除或大量减少排水处 理产生的污泥的方法和装置。
背景技术
从下水道处理设施和家庭的净化槽等通过生物学的处理净化排水的设 施中产生的剩余污泥，脱水处理后，一般作为工业废弃物埋入土壤或燃烧 处理。但是，近年来为了避免埋入处理的土地不足的问题或燃烧时降低燃 烧炉的温度而导致的二噁英的产生的可能性，有必要导入大规模的干燥装 置，高额成本负担等成为问题。
作为剩余污泥的生物学减量法，目前已知使用需氧性、厌氧性微生物 的需氧性消化法或厌氧性消化法。但是，例如，在厌氧性消化法的情况下， 存在消化时间长，消化效率低的缺点，现在不太使用。
在专利文献1中，公开了通过添加碱和加热处理溶解污泥后，通过需 氧性生物学的处理法减少污泥量的方法。另外，在专利文献2中，公开了 加热加压处理污泥后，通过需氧性生物学的处理法减少通过破碎处理可溶 化后的污泥量的方法。进一步在专利文献3中，公开了在亚临界条件下可 溶化污泥后，通过需氧性生物学的处理减少污泥量的方法。但是，在任何 方法中，为了在将污泥可溶化后，利用需氧性生物学的处理来代谢分解可 溶化后的污泥，都有必要完全可溶化和低分子化作为构成污泥的微生物难 分解性物质的细胞壁，对此，在专利文献1和专利文献2公开的方法中， 由于污泥的可溶化进行的不充分，污泥的减少非常微量。另外，在专利文 献3公开的方法中，由于通过高温下的气相反应生成微生物难分解性物质， 被可溶化的污泥的代谢分解性差，代谢分解需要的时间变得很长，成本变 得很高。
发明的公开
1.发明要解决的问题
因此，本发明是在短时间内完全可溶化和低分子化构成污泥的微生物 难分解性物质的细胞壁的污泥可溶化技术，提供100%减少有机污泥的方 法和装置。
2.为解决问题的方法
本发明的污泥减量法，其特征在于，从利用需氧性处理来分解提取污 泥的生物氧化槽中提取出至少一部分再转换污泥，调节该提取出的再转换 污泥的pH到8～14，通过将调节pH后的上述再转换污泥在110℃～350 ℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微生物易分解的状 态，将规定量的可溶化后的上述再转换污泥向上述生物氧化槽中返送的同 时，调节该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9。
本发明的污泥减量方法，也可以通过将调节pH到8～14后的提取污 泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微 生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需氧性处 理来分解提取污泥的生物氧化槽中投入的同时，调节该生物氧化槽内的污 泥的pH至5～9。
本发明的污泥减量方法，也可以调节提取污泥的pH到8～14，将调节 pH到8～14后的提取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下 进行加热来可溶化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提 取污泥向利用需氧性处理来分解提取污泥的生物氧化槽中投入的同时，调 节该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9，从该生物氧化槽中提取出至少一 部分再转换污泥，将该提取出的再转换污泥返送到上述调节pH到8～14 的工序。
本发明的污泥减量方法，也可以通过将调节pH到8～14后的提取污 泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微 生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需氧性处 理来分解提取污泥的第一生物氧化槽中投入的同时，调节该第一生物氧化 槽内的污泥的pH到5～9，从该第一生物氧化槽中提取出至少一部分再转 换污泥，将该提取出的再转换污泥向利用需氧性处理来分解再转换污泥的 第二生物氧化槽中投入，从该第二生物氧化槽中提取出至少一部分再再转 换污泥，调节该再再转换污泥的pH到8～14，通过将调节pH后的该再再 转换污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶 化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述再再转换污泥向上 述第二生物氧化槽中返送的同时，调节该第二生物氧化槽内的污泥的pH 到5～9。
本发明的污泥减量方法，也可以通过将调节pH到8～14后的提取污 泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微 生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需氧性处 理来分解提取污泥的生物氧化槽中投入的同时，调节该生物氧化槽内的污 泥的pH到5～9，从该生物氧化槽中提取出至少一部分再转换污泥，调节 该提取出的再转换污泥的pH到8～14，通过将该调节pH后的上述再转换 污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至 微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述再转换污泥向上述生物 氧化槽返送的同时，调节该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9。
本发明的污泥减量方法，也可以通过将调节pH到8～14后的提取污 泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微 生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需氧性处 理来分解提取污泥的第一生物氧化槽中投入的同时，调节该第一生物氧化 槽内的污泥的pH到5～9，从该第一生物氧化槽中提取出至少一部分再转 换污泥，调节该提取出的再转换污泥的pH到8～14，通过将调节pH后的 上述再转换污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热 来可溶化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述再转换污泥 向利用需氧性处理来分解再转换污泥的第二生物氧化槽中投入的同时，调 节该第二生物氧化槽内的污泥的pH到5～9，从该第二生物氧化槽中提取 出至少一部分再再转换污泥，将该提取出的再再转换污泥返送到上述调节 再转换污泥的pH到8～14的工序。
本发明的污泥减量方法，也可以从利用生物学的处理来分解有机性排 水的排水处理装置中提取出至少一部分污泥作为提取污泥，调节该提取出 的提取污泥的pH到8～14，通过将调节pH后的上述提取污泥在110℃～ 350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微生物易分解的 状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需氧性处理来分解提取 污泥的生物氧化槽投入的同时，调节该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9， 从该生物氧化槽中提取出至少一部分再转换污泥，向上述排水处理装置中 返送该提取出的再转换污泥。
本发明的污泥减量方法，也可以从利用生物学的处理来分解有机性排 水和可溶化后的提取污泥的排水处理装置中提取出至少一部分污泥作为提 取污泥，调节该提取出的提取污泥的pH到8～14，通过将调节pH后的上 述提取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可 溶化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向上述 排水处理装置中返送的同时，调节该排水处理装置内的污泥的pH到5～9。
本发明的污泥减量方法，也可以从利用生物学的处理来分解有机性排 水的排水处理装置1中提取出至少一部分污泥作为提取污泥，调节该提取 出的提取污泥的pH到8～14，通过将调节pH后的上述提取污泥在110℃～ 350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微生物易分解的 状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用生物学的处理来分解有 机性排水和可溶化后的提取污泥的排水处理装置2中返送的同时，调节该 排水处理装置2内的污泥的pH到5～9，从该排水处理装置2中提取出至 少一部分污泥作为提取污泥，将该提取出的提取污泥返送到上述调节提取 污泥的pH到8～14的工序。
本发明的污泥减量方法，也可以从利用生物学的处理来分解有机性排 水的排水处理装置1中提取出至少一部分污泥作为提取污泥，将该提取出 的提取污泥向利用生物学的处理来分解有机性排水和可溶化后的提取污泥 的排水处理装置2中投入，从该排水处理装置2中提取出至少一部分污泥 作为提取污泥，调节该提取出的提取污泥的pH到8～14，通过将调节pH 后的上述提取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加 热来可溶化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥 向上述排水处理装置2中返送的同时，调节该排水处理装置2内的污泥的 pH到5～9。
在上述任何方法中，都可以代替上述生物氧化槽、上述第一生物氧化 槽、上述第二生物氧化槽、上述排水处理装置或上述排水处理装置2的至 少一个，将可溶化后的上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污 泥返送或投入到利用厌氧性处理来分解可溶化后的上述提取污泥、上述再 转换污泥或上述再再转换污泥的厌氧处理装置或交替进行需氧性处理和厌 氧性处理的间歇曝气槽。
在上述任何方法中，都可以代替将调节pH到8～14后的上述提取污 泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸 气压的压力下进行加热，将调节pH到8～14后的上述提取污泥、上述再 转换污泥或上述再再转换污泥在110℃～350℃在饱和水蒸气压下进行加 热。
另外在上述任何方法中，都可以从可溶化后的上述提取污泥、上述再 转换污泥和上述再再转换污泥中除去磷和/或氮。
另外在上述任何方法中，都可以通过添加碱来进行将上述提取污泥、 上述再转换污泥和上述再再转换污泥的pH调节到8～14。
另外在上述任何方法中，碱都可以为氢氧化钠。
另外在上述任何方法中，都可以将上述可溶化后的提取污泥、再转换 污泥或再再转换污泥中包含的固体组分在返送或投入到上述生物氧化槽、 上述第一生物氧化槽、上述第二生物氧化槽、上述排水处理装置或上述排 水处理装置2前进行分离，只返送或投入液体组分。
另外在上述任何方法中，都可以将上述分离后的固体组分返送到上述 通过将pH调节到8～14后的提取污泥、再转换污泥或再再转换污泥在110 ℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶化至微生物易分 解的状态的工序。
另外在上述任何方法中，都可以将提取污泥、再转换污泥或再再转换 污泥的MLSS(活性污泥浮游物质浓度，下同)通过污泥浓缩装置或污泥 脱水装置调节到10000mg/L～120000mg/L。
另外在上述任何方法中，都可以放流至少一部分可溶化后的上述提取 污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥。
另外在上述任何方法中，都可以将可溶化后的上述提取污泥、上述再 转换污泥或上述再再转换污泥用氧化剂或光催化剂进行氧化处理，或用凝 集剂进行凝集沉降处理，或进行这两者。上述氧化处理或凝集沉降处理过 的可溶化污泥的至少一部分可以直接放流。
另外在上述任何方法中，其特征在于，提取出至少一部分可溶化后的 上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥，调节该提取出的污 泥的pH到8～14，将调节pH后的上述污泥在110℃～350℃在高于饱和 水蒸气压的压力下进行加热的同时，通过超声波处理来可溶化至微生物易 分解的状态，将规定量的可溶化后的上述再转换污泥、再再转换污泥向上 述生物氧化槽、上述第一生物氧化槽、上述第二生物氧化槽、上述排水处 理装置、上述厌氧处理槽或上述间歇曝气槽中的任何一个中返送的同时， 调节该槽或装置内的污泥的pH到5～9。
另外，本发明的污泥处理方法，也可以通过将调节pH到8～14后的 提取污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来可溶 化至微生物易分解的状态，将规定量的可溶化后的上述提取污泥向利用需 氧性处理来分解提取污泥的生物氧化槽中投入的同时，调节该生物氧化槽 内的pH到5～9，从该生物氧化槽中提取出至少一部分再转换污泥，将该 提取出的转换污泥向利用厌氧的处理来进行分解的厌氧性处理槽中投入， 从该厌氧性处理槽中提取出至少一部分再再转换污泥，将该提取出的再再 转换污泥返送至生物氧化槽中。
本发明的污泥减量装置，其特征在于具备，利用需氧性处理来分解提 取污泥的生物氧化槽，和将从该生物氧化槽中提取出的再转换污泥可溶化 至微生物易分解的状态的可溶化装置，和将从上述生物氧化槽中提取出的 再转换污泥的pH调节到8～14的装置，和将调节pH后的该再转换污泥 向上述可溶化装置中投入的装置，和将上述可溶化装置内的污泥在110 ℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和将从上述可溶 化装置中提取出的可溶化的再转换污泥向上述生物氧化槽中返送的同时调 节该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9的装置。
本发明的污泥减量装置，也可以具备将提取污泥的pH调节到8～14 的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状态的 可溶化装置，和将上述可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水 蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处理来分解提取污泥的生 物氧化槽，和将规定量的从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的提取污 泥向上述生物氧化槽中投入的同时调节该生物氧化槽内的污泥的pH到 5～9的装置。
本发明的污泥减量装置，也可以具备将提取污泥的pH调节到8～14 的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状态的 可溶化装置，和将上述可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水 蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处理来分解提取污泥的生 物氧化槽，和将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的提取污泥向上述 生物氧化槽中投入的同时调节该生物氧化槽内的污泥的pH到5～9的装 置，和将从该生物氧化槽中提取出的再转换污泥返送到上述调节pH到8～ 14的装置中的装置。
本发明的污泥减量装置，也可以具备将提取污泥的pH调节到8～14 的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状态的 第一可溶化装置，和将该第一可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于 饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处理来分解提取污 泥的第一生物氧化槽，和将从上述第一可溶化装置中提取出的可溶化后的 提取污泥向上述第一生物氧化槽中投入的同时调节该第一生物氧化槽内的 污泥的pH到5～9的装置，和利用需氧性处理来分解再转换污泥的第二生 物氧化槽，和将从上述第一生物氧化槽中提取出的再转换污泥投入上述第 二生物氧化槽的装置，和将从该第二生物氧化槽提取出的再再转换污泥的 pH调节到8～14的装置，和将调节pH后的上述再再转换污泥可溶化至微 生物易分解的状态的第二可溶化装置，和将该第二可溶化装置内的污泥在 110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和将从上述 第二可溶化装置中提取出的可溶化后的再再转换污泥向上述第二生物氧化 槽中返送的同时调节该第二生物氧化槽内的污泥的pH到5～9的装置。
本发明的污泥减量装置，也可以具备将提取污泥的pH调节到8～14 的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状态的 第一可溶化装置，和将该第一可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于 饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处理来分解提取污 泥的生物氧化槽，和将从上述第一可溶化装置中提取出的可溶化后的提取 污泥向上述生物氧化槽中投入的同时调节该生物氧化槽内的污泥的pH到 5～9的装置，和将从该生物氧化槽中提取出的再转换污泥的pH调节到8～ 14的装置，和将调节pH后的上述再转换污泥可溶化至微生物易分解的状 态的第二可溶化装置，和将该第二可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在 高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和将从上述第二可溶化装置 中提取出的可溶化后的再转换污泥向上述生物氧化槽中返送的同时调节该 生物氧化槽内的污泥的pH到5～9的装置。
本发明的污泥减量装置，也可以具备将提取污泥的pH调节到8～14 的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状态的 第一可溶化装置，和将该第一可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于 饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处理来分解提取污 泥的第一生物氧化槽，和将从上述第一可溶化装置中提取出的可溶化的提 取污泥向上述第一生物氧化槽中投入的同时调节该第一生物氧化槽内的污 泥的pH到5～9的装置，和将从该第一生物氧化槽中提取出的再转换污泥 的pH调节到8～14的装置，和将调节pH后的上述再转换污泥可溶化至 微生物易分解的状态的第二可溶化装置，和将该第二可溶化装置内的污泥 在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需 氧性处理来分解再转换污泥的第二生物氧化槽，和将从上述第二可溶化装 置中提取出的可溶化后的再转换污泥向上述第二生物氧化槽中投入的同时 调节该第二生物氧化槽内的污泥的pH到5～9的装置，和将从该第二生物 氧化槽中提取出的再再转换污泥返送到上述调节再转换污泥的pH到8～ 14的装置中的装置。
本发明的污泥减量装置，也可以具备通过生物学的处理分解有机性排 水的排水处理装置，和将从该排水处理装置中提取出的提取污泥可溶化至 微生物易分解的状态的可溶化装置，和将从上述排水处理装置中提取出的 提取污泥的pH调节到8～14的装置，和将上述可溶化装置内的污泥在110 ℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用需氧性处 理来分解提取污泥的生物氧化槽，和将从上述可溶化装置中提取出的可溶 化后的提取污泥向上述生物氧化槽中投入的同时调节该生物氧化槽内的污 泥的pH到5～9的装置，和将从上述生物氧化槽中提取出的再转换污泥向 上述排水处理装置中返送的装置。
本发明的污泥减量装置，也可以具备通过生物学的处理分解有机性排 水和可溶化后的提取污泥的排水处理装置，和将从该排水处理装置中提取 出的提取污泥可溶化至微生物易分解的状态的可溶化装置，和将从上述排 水处理装置中提取出的提取污泥的pH调节到8～14的装置，和将上述可 溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加 热的装置，和将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的提取污泥向上述 排水处理装置中返送的同时调节该排水处理装置内的污泥的pH到5～9的 装置。
本发明的污泥减量装置，也可以具备通过生物学的处理分解有机性排 水的排水处理装置1，和将从排水处理装置1中提取出的提取污泥可溶化 至微生物易分解的状态的可溶化装置，和将从上述排水处理装置1中提取 出的提取污泥的pH调节到8～14的装置，和将上述可溶化装置内的污泥 在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，和利用生 物学的处理来分解有机性排水和可溶化后的提取污泥的排水处理装置2， 和将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的提取污泥向上述排水处理装 置2中投入的同时调节该排水处理装置2内的污泥的pH到5～9的装置， 和将从上述排水处理装置2中提取出的提取污泥返送到上述调节提取污泥 的pH到8～14的装置。
本发明的污泥减量装置，也可以具备通过生物学的处理分解有机性排 水的排水处理装置1，和利用生物学的处理来分解有机性排水和可溶化后 的提取污泥的排水处理装置2，和将从上述排水处理装置1中提取出的提 取污泥投入到上述排水处理装置2中的装置，和将从上述排水处理装置2 中提取出的提取污泥可溶化至微生物易分解的状态的可溶化装置，和将从 上述排水处理装置2中提取出的提取污泥的pH调节到8～14的装置，和 将上述可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力 下进行加热的装置，和将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的提取污 泥向上述排水处理装置2中返送的同时调节该排水处理装置2内的污泥的 pH到5～9的装置。
在上述任何装置中，代替将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的 上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥投入或返送的上述生 物氧化槽、上述第一生物氧化槽、上述第二生物氧化槽、上述排水处理装 置或上述排水处理装置2的至少一个，都可以具备利用厌氧性处理来分解 可溶化后的上述提取污泥、上述再转换污泥或上述再再转换污泥的厌氧性 处理装置或交替进行需氧性处理和厌氧性处理的间歇曝气槽。
在上述任何装置中，代替将上述提取污泥、再转换污泥或再再转换污泥 的pH调节到8～14的装置，和将上述可溶化装置内的污泥在110℃～350 ℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置，都可以具备将该提取污 泥、再转换污泥或再再转换污泥pH调节到8～14的装置，和将该可溶化 装置内的污泥在110℃～350℃在饱和水蒸气压下进行加热的装置。
另外在上述任何装置中，都可以具备从可溶化后的上述提取污泥、上 述再转换污泥或上述再再转换污泥中除去磷的脱磷装置、除去氮的脱氮装 置、用氧化剂或光催化剂进行处理的氧化处理装置或用凝集剂进行处理的 凝集沉降装置中的至少一个。
另外在上述任何装置中，上述脱磷装置、脱氮装置、氧化处理装置或 凝集沉降装置中的至少一个可以作为附属有上述可溶化装置、第一可溶化 装置或第二可溶化装置的装置。
在上述任何装置中，上述可溶化装置、上述第一可溶化装置或上述第 二可溶化装置可以作为附属于上述生物氧化槽、第一生物氧化槽和上述第 二生物氧化槽的至少一个的装置。
在上述任何装置中，都可以将上述调节pH到8～14的装置设置为添 加碱的装置。
在上述装置中，上述碱可以为氢氧化钠。
在上述任何装置中，都可以将在可溶化后的上述提取污泥、上述再转 换污泥或上述再再转换污泥中包含的固体组分在返送或投入到上述生物氧 化槽、上述第一生物氧化槽、上述第二生物氧化槽、上述排水处理装置或 上述排水处理装置2中之前进行分离，只返送或投入液体组分。
另外在上述任何装置中，都可以具备将上述分离后的固体组分返送到 将上述可溶化装置、上述第一可溶化装置或上述第二可溶化装置内的污泥 在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热的装置中的装置。
另外，在上述任何装置中，都可以具备将污泥的MLSS(活性污泥浮游 物质浓度，下同)调节到10000mg/L～120000mg/L的污泥浓缩装置或污 泥脱水装置。
本发明的污泥减量装置，其特征在于具备，将提取污泥、再转换污泥或 再再转换污泥利用需氧性处理进行分解的生物氧化槽、第一生物氧化槽、 第二生物氧化槽、废水处理装置、厌氧处理装置或间歇曝气槽、和将从该 槽或装置中提取出的上述污泥可溶化至微生物易分解的状态的可溶化装 置，和将从上述槽或装置中提取出的上述污泥的pH调节到8～14的装置， 和将调节pH后的该污泥投入到上述可溶化装置中的装置，和将上述可溶 化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热 的装置，和使超声波作用于该可溶化装置内的污泥的超声波处理装置，和 将从上述可溶化装置中提取出的可溶化后的上述污泥向上述槽或装置中返 送的同时调节该槽或装置内的污泥的pH到5～9的装置。
另外，本发明的污泥减量装置，也可以具备将提取污泥的pH调节到 8～14的装置，和将调节pH后的上述提取污泥可溶化至微生物易分解的状 态的可溶化装置，和将该可溶化装置内的污泥在110℃～350℃在高于饱和 水蒸气压的压力下进行加热的装置，和将规定量的可溶化后的上述提取污 泥通过需氧性处理来分解提取污泥的生物氧化槽，和将该生物氧化槽内的 污泥的pH调节到5～9的装置，和从该生物氧化槽中提取出至少一部分再 转换污泥的装置，将该提取出的再转换污泥通过厌氧处理进行分解的厌氧 性处理槽，和从该厌氧性处理槽提取出至少一部分再再转换污泥，并将提 取出的再再转换污泥返送到生物氧化槽中的装置。
所谓“剩余污泥”，为在通过生物学的处理来代谢分解有机物的排水 处理中新生成的剩余的微生物，如果这种微生物过剩增加，则污泥混合液 的固液分离就变得困难，所以有必要除去。所谓“提取污泥”，为从排水 处理装置向系统外提取出的污泥，也可以包含剩余污泥。所谓“再转换污 泥”，为在生物学处理可溶化后的提取污泥的过程中生成的污泥，也可以 包含提取污泥。所谓“再再转换污泥”，为在生物学处理可溶化后的再转 换污泥的过程中生成的污泥，也可以包含再转换污泥。所谓“微生物”， 意味在通过生物学的处理分解有机物时发挥作用的所有微生物。在一般的 有机排水的生物学处理中使用需氧性的微生物，除产碱菌属、杆菌属、埃 希氏菌属、黄质菌属、假单胞菌属、动胶菌属等的细菌外，还包含一些丝 状真菌、纤毛虫类、轮虫类等的原生动物。在本发明的方法中使用的微生 物中，除上述一般的微生物外，还包含其它的需氧菌、兼性厌氧菌、和厌 氧菌。例如，可以列举出以需氧菌为主体的酵母菌、子囊菌和纤维素分解 菌、以兼性厌氧菌为主体的蛋白质分解菌、乳酸菌和枯草菌、以及以厌氧 菌为主体的光合成菌、氮固定菌、醋酸菌和丁酸菌等。
所谓“生物氧化槽”，是为将通过需氧的生物学处理可溶化后的污泥 进行代谢分解的槽。另外在生物氧化槽中不包含第一生物氧化槽和第二生 物氧化槽。
所谓“厌氧处理装置”，是用于进行通过厌氧的生物学处理将可溶化 的污泥代谢分解的装置。
所谓“需氧性处理”，意味主要使用需氧菌代谢分解有机物，主要使 用需氧菌即可，不规定具体的方法。所谓“厌氧性处理”，意味主要使用 厌氧菌分解处理有机物，主要使用厌氧菌即可，不规定具体的方法。“排 水处理装置”意味生物学地代谢分解有机排水的装置，包含原水槽、曝气 槽、固液分离装置。另外在排水处理装置中不包含排水处理装置1和排水 处理装置2。
所谓“可溶化污泥至微生物易分解的状态”，最重要的意味着将构成 污泥的物质、特别是构成细胞壁的物质可溶化和低分子化至容易通过微生 物的细胞膜的程度，但也可以不必完全可溶化和低分子化。
所谓“可溶化装置”，意味着通过在可溶化装置内设置的加热装置对 调节pH后的污泥进行加热来将污泥可溶化至微生物易分解的状态的装置， 也可以具备将对可溶化装置内的污泥的压力维持在饱和水蒸气压或其以上 的加压装置。另外所谓可溶化装置不包含第一可溶化装置和第二可溶化装 置。
所谓“加热”，是维持温度在110℃～350℃的范围，包括温度上下的 变化。
所谓“固体组分”，意味着在通过可溶化处理可溶化后的提取污泥、 再转换污泥或再再转换污泥中含有的浮游物质和/或固体。所谓“液体组 分”，意味着从通过可溶化处理可溶化后的提取污泥、再转换污泥或再再 转换污泥中，除去固体组分的残留物。
所谓“氧化剂”，是为分解难生物分解性物质，除臭等使用的化学氧 化剂，例如，过氧化氢、氯、次氯酸、过硫酸离子、过碳酸、臭氧等。另 外，所谓“光催化剂”，是通过太阳光或荧光灯等照射的光而被活性化产 生过氧化物阴离子或羟基自由基的催化剂，可以列举出例如氧化钛(TiO2) 等。这种光催化剂，可以使用例如，在由金属、陶瓷或它们的混合体构成 的载体的表面担载有氧化钛或含有氧化钛的复合材料的催化剂，优选使用 形成了附着有氧化钛作为被覆层的被膜的催化剂。虽然载体的形状怎样都 可以，但为增大催化剂层的表面积，优选在球状的粒子表面形成了氧化钛 被膜的催化剂，制做在石英玻璃等的透明材料中填充这些物质的柱，在柱 中流动液化污泥的同时使用紫外灯照射紫外线。上述氧化钛被膜粒子可以 用各种方法制作，例如，在本领域技术人员公知的溶胶·凝胶法、粘结法、 鼓风法等。
所谓“凝集剂”，可以为无机凝集剂或高分子凝集剂的任一个，可以 用于难分解性物质的除去等。在无机凝集剂中有铝盐类和铁盐类，作为铝 盐类，可以列举出例如，硫酸铝、铝酸钠、铝酸镁、聚氯化铝等。作为铁 盐类，有硫酸亚铁、硫酸铁、聚硫酸铁、氯化铁等。另外，有明矾、氢氧 化钙、飘尘等。作为“高分子凝集剂”，可以列举出藻酸钠、CMC钠、 聚丙烯酸钠、聚丙烯酸酰胺部分水解物、马来酸共聚物等。这些可以单独 使用，或也可以将两种或其以上组合使用。
所谓可溶化装置、第一可溶化装置或第二可溶化装置附属在生物氧化 槽、第一生物氧化槽、第二生物氧化槽、脱磷装置或脱氮装置上，意味着 可溶化装置本身不带有泵等的机器，依存于在这些槽或装置中存在的泵等 机器而动作。
所谓在将可溶化后的污泥返送或投入到生物氧化槽、第一生物氧化槽、 第二生物氧化槽、排水处理装置、排水处理装置2或厌氧性处理装置中的 同时调节该生物氧化槽、第一生物氧化槽、第二生物氧化槽、排水处理装 置、排水处理装置2或厌氧性处理装置内的污泥的pH到5～9，意味着可 以在将可溶化后的污泥投入或返送之前或之后，或在返送或投入的同时通 过向生物氧化槽、第一生物氧化槽、第二生物氧化槽、排水处理装置、排 水处理装置2或厌氧性处理装置中加入酸等，调节该生物氧化槽、第一生 物氧化槽、第二生物氧化槽、排水处理装置、排水处理装置2或厌氧性处 理装置内的污泥的pH。
为将调节pH到8～14后的污泥通过加热和加压可溶化至微生物易分 解的状态的必要的温度，优选为110℃～350℃、更优选为110℃～300℃、 进一步优选为110℃～250℃、更进一步优选为110℃～190℃、最优选为 110℃～149℃，压力优选高于饱和水蒸气压。
3.发明的效果
本发明的污泥减量方法和装置因为将提取污泥的pH调节到8～14，通 过在110℃～350℃在高于饱和水蒸气压的压力下进行加热来将污泥可溶 化至微生物易分解的状态，将可溶化后的污泥的pH调节到5～9，在生物 氧化槽中进行需氧性处理分解，所以不产生未分解的残渣，可以经济地减 少污泥。
进一步具体的，构成生物氧化槽内的污泥的微生物，为代谢分解可溶 化处理后的提取污泥，有必要充分地可溶化和低分子化至通过微生物的细 胞膜的程度的大小。但是，用现有提案的物理化学方法进行可溶化处理， 由于提取污泥被充分可溶化和低分子化的比例少，所以可溶化处理过的提 取污泥能容易通过微生物的细胞壁的比例少。由于没有充分地可溶化和低 分子化，不能通过微生物的细胞膜而没有被代谢分解的污泥，由于微生物 分泌的酶，虽然可溶化和低分子化被逐渐促进，但是其速度非常慢，所以 需要相当多天、例如数月的时间，在经济方面不合适。另外，如果在没有 被充分地可溶化和低分子化的提取污泥残存的状态，每天继续提取污泥的 可溶化处理，则没有被充分地可溶化和低分子化的污泥就残留在生物氧化 槽中并逐渐增加。其结果，生物氧化槽内的微生物的比例减少，逐渐失去 活性，最终通过微生物进行的可溶化处理后的提取污泥的代谢分解变得不 可能。但是，在本发明的污泥减量方法和减量装置中，通过对提取污泥添 加碱和在高于饱和水蒸气压的压力下的加热将其充分可溶化和低分子化至 容易通过微生物细胞膜的程度，可溶化至微生物易分解的状态后返送至生 物氧化槽中，在这里由于通过构成污泥的微生物有效地代谢分解，可以非 常有效地减少污泥，经济性、安全性、和装置的紧凑性优良。另外污泥减 量效果稳定，不论提取污泥的种类，原水中的有机物以未分解的状态存在 于提取污泥中也没关系。另外，根据本发明的污泥减量装置的维护也非常 容易，设备运转费与其它物理化学的方法相比显著低。
另外，在本污泥减量方法中由于在高于饱和水蒸气压的压力下进行加 热，可以抑制水的离子积的降低，所以通过液相反应高效地进行水解，可 以100%可溶化有机物。在饱和水蒸气下加热时，由于液相反应和气相反 应同时进行，在液相反应中通过水解反应可溶化和低分子化后的污泥在气 相反应中进行结合和高分子化，生成微生物难分解性物质，所以可溶化率 低，另外，由于含有很多微生物难分解性物质，所以通过构成污泥的微生 物进行的代谢分解所需时间变长。
在本发明的污泥减量法和装置中在调节pH到8～14并在高于饱和水 蒸气的压力下加压时，为了可溶化至微生物易分解的状态的必要温度，从 成本方面优选为110℃～300℃、更优选为110℃～250℃、进一步优选为 110℃～190℃、最优选为110℃～149℃。
进一步在本发明的污泥减量法和装置中，通过设置污泥浓缩装置或污 泥脱水装置，预先调节要向生物氧化槽和可溶化装置中投入的污泥的浓度 时，可以减小生物氧化槽和可溶化装置的容积，可以减低初期成本。另外， 也可以降低为调节pH的初期成本和设备运转费。
在本发明的污泥减量法和装置中，通过装备脱磷装置或脱氮装置除去 污泥中的磷或氮时，可以防止处理后的排水的水质污浊，可以消减成本。 更具体地，磷和氮的排出引起河川和湖沼等的水环境的富营养化，破坏环 境，所以磷、氮的排出基准年年变得严格，人们一直在寻求对策。目前， 氮主要采用生物学脱氮作为氮气放散到大气中的方法，但是由于为依存生 物代谢的方法，所以有必要进行温度和溶存氧的浓度等的条件的设定，有 必要设置大的脱氮槽。另外，作为在脱氮反应中必要的氢供给体，有必要 大量添加甲醇，所以花费很大费用。但是，在本发明的污泥减量方法中， 在污泥减量工序中脱氮处理在可溶化污泥中含有的氮时，作为氢供给体可 以使用可溶化污泥。另外，由于可溶化污泥被显著浓缩，没有必要设置用 于脱氮反应的大的脱氮槽，所以可以显著经济地进行脱氮。另一方面，磷 利用在污泥中被吸附的性质与剩余污泥一起作为废弃物排出系统外，或在 厌氧条件下从污泥中溶出后，用化学的方法除去。与此相对，在本发明的 污泥减量方法中，在污泥减量工序中可溶化后的污泥中使用凝集剂，例如 石灰、铁类凝集剂或铝类凝集剂等可以将磷凝集除去，可显著经济地进行 脱磷处理。