JP3913015B2 - 洗濯排水の処理方法 - Google Patents
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯排水や洗浄排水の処理方法、特に、原子力施設から排出される洗濯排水や洗浄排水の処理方法及び装置に関ものである。また、本発明は、設備改造等、設置面積に制約がある場合の排水処理方法に応用可能な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば原子力施設から排出される洗濯排水もしくは洗浄排水（以下、代表的に洗濯排水という）には、洗剤、布繊維、脂肪分、炭水化物のような有機物質の他に、極微量の放射性物質が含まれている。放流規制値を満足させるために、これらの物質を除去し無害化しなければならない。
【０００３】
従来、洗濯排水を無害化する処理方法としては、洗濯排水に粉末活性炭や粉末イオン交換樹脂を添加し、それに含まれる有機物や放射性物質を吸着した後、プレコートフィルタによってろ過する処理方法や、洗濯排水を直接限外ろ過膜や逆浸透膜によってろ過し、その濃縮液を蒸発濃縮する処理方法がある。また、近年になって、洗濯排水にオゾンを添加して、その中の有機物を酸化分解する方法が試みられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プレコートフィルタによってろ過する処理方法は、添加する粉末活性炭や粉末イオン交換樹脂によって、放射性廃棄物の量が増加するという問題がある。また、直接限外ろ過膜や逆浸透膜によってろ過し、その濃縮液を蒸発濃縮する方法は、蒸発濃縮液中に、洗剤中の相当量の非放射性塩類と共に放射性物質が混在するため、エネルギー消費量が大きいだけでなく放射性廃棄物の量がやはり増加し、結果として処理コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
更に、オゾンを添加する方法は、洗剤に含まれる界面活性剤を分解するのに効果的であるが、オゾン消費量が非常に多くなる。オゾンは比較的高価な酸化剤であるため、設備費及び運転費が非常に大きく、甚だ不経済であるという欠点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、原子力施設からの洗濯排水を効果的に処理できると共に、低廉な設備費及び運転費で放射性廃棄物の量を大幅に低減することができる処理方法を提供することである。
【０００７】
この目的を達成するために、請求項１に記載の本発明による処理方法は、原子力施設からの洗濯排水を浮遊性活性汚泥フロックと曝気混合し、得られた混合液を精密ろ過膜によって固液分離し、前記混合液を前記精密ろ過膜でろ過するときは、該精密ろ過膜の直下に設けられた第１曝気手段によって曝気し、前記混合液を前記精密ろ過膜でろ過しないときは、前記第１曝気手段による曝気を停止すると共に、前記精密ろ過膜によるろ過及び前記第１曝気手段による曝気を停止したときは、発生した気泡が前記精密ろ過膜に接触しない位置に設けられた第２曝気手段によって前記混合液を連続的又は間欠的に曝気することを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の本発明のように、洗濯排水によって活性汚泥を馴致した後、貧栄養状態で洗濯排水と活性汚泥を曝気混合することが好ましい。更に、請求項３に記載の本発明のように、洗濯排水による馴致は栄養源としてアンモニウム塩及び／又はリン酸塩を添加しながら行われるのが好ましく、請求項４に記載の本発明のように、栄養源の添加を停止して洗濯排水を貧栄養状態とするのが好ましい。
【０００９】
更に、請求項５に記載の本発明のように、活性汚泥の濃度が約６０００〜１００００ｍｇ／Ｌになるまで活性汚泥を馴致することが好適であり、請求項６記載の本発明のように、貧栄養状態は、洗濯排水中のＢＯＤと窒素（Ｎ）の重量比が１００：５以下、又は該ＢＯＤとリン（Ｐ）の重量比が１００：１以下であることが好ましい。また、請求項７に記載の本発明のように、活性汚泥の増加量分を酸化剤で酸化分解処理することが好ましく、この場合、酸化剤としては、請求項８に記載の本発明のように、オゾン又は過酸化水素が好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明するが、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。また、本発明は、以下の説明から分かるように、この実施の形態に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の処理方法を実施するための処理設備もしくは処理系統の一実施の形態を示している。図１において、先ず洗濯排水１が生物処理槽（膜分離槽と呼んでもよい）２に流入する。生物処理槽２の中には浮遊した活性汚泥フロックが保持されており、その中に膜モジュールからなる平膜状の分離膜３が浸漬されている。活性汚泥を保持する方法として、粒状担体や繊維状担体を用いる方法があるが、本発明の好適な実施の形態ではこれらの各種担体を用いず、浮遊性の活性汚泥フロックを用いることが好ましい。担体を用いない理由は、担体表面に層状に付着成長した活性汚泥の内部が嫌気状態となりやすく、それが剥離したとき分離膜３を閉塞させるからである。
【００１２】
なお、通常、原子力施設の洗濯排水は日中の操業によって発生し、夜間はまったく発生しないような流出パターンが多く、排水流量と水質の変動が激しいので、洗濯排水１は、図示しない調整槽もしくは混合槽に一旦流入させ、そこで流量と水質が均一化されたのち、生物処理槽２に流入させるように構成することができる。
【００１３】
分離膜３は、この実施の形態では細孔径０．４μｍの精密ろ過膜であって、水は通過するが活性汚泥や微細粒子は通過できない機能を有している。生物処理槽２内の好ましくは底部において分離膜３の下方には、外部のブロア（図示せず）に通じる散気管（曝気手段）６が設置されており、この散気管６を経由して空気５が生物処理槽２内に供給される。空気５によって活性汚泥と洗濯排水は混合・曝気されると共に、分離膜３の表面が気泡洗浄され、分離膜３に活性汚泥が付着して細孔が閉塞されるのを防止する。生物処理槽２とその近くに配置された膜ろ過水槽７との間には水位差が存在しており、この水位差で分離膜３を通過した清澄な膜ろ過水４は、膜ろ過水槽７に流入し、処理水８として放流される。なお、膜ろ過水４をポンプ吸引することにより膜ろ過水槽７に流入させるようにしてもよい。
【００１４】
一方、洗濯排水中の有機成分の分解に伴なって増加した活性汚泥は、余剰汚泥９として生物処理槽２から引き抜いて余剰汚泥槽１０に導入され、ここから余剰汚泥ポンプ１１によって脱水機１２に送られ、脱水機１２で脱水処理して脱水ケーキ１３となる。このとき発生する脱離液１４は生物処理槽２に戻される。洗濯排水が原子力施設からの排水である場合、その中に含まれる微量の放射性核種は、活性汚泥フロック中に保持されており、余剰汚泥９と共に脱水ケーキ１３に含まれ除去される。因みに、除染係数（洗濯排水中の放射能濃度／処理水中の放射能濃度比）は１０〜２０である。
【００１５】
この活性汚泥フロックは、当初、下水汚泥や産業排水処理で用いられている汚泥を種汚泥として投入し、栄養源としてアンモニウム塩やリン酸塩を添加しながら洗濯排水で馴致し、活性汚泥濃度が約６０００〜１００００ｍｇ／Ｌ程度に達するまで増殖させる。その後、栄養源の添加は停止して、洗濯排水中に含まれる微量の窒素（Ｎ）やリン（Ｐ）だけの貧栄養状態で処理することが好ましい。これによって、生物処理槽２中の活性汚泥の自己消化量が増加し、その結果、余剰活性汚泥量が少なくなり、そのため、脱水ケーキ１３の量も低減させることができる。
【００１６】
更に、処理水８を洗濯用水として再利用するためには、栄養源としての塩類の添加による処理水８中の塩類の増加量を少なくすることが必要である。塩類の増加は洗濯物の黄ばみの原因となるからである。上述のように栄養源の添加を停止することによって処理水８の再利用率は５０〜７０％にすることができる。
【００１７】
（実施の形態２）
本発明の処理方法を実施するための処理設備の実施の形態２を示す図２から分かるように、この実施の形態２は、図１の実施の形態１に循環ポンプ１５，オゾン源としてのオゾン反応槽２０，酸素富化器１７及びオゾン発生器１８並びにそれらに関係した配管類が付加されているほかは実施の形態１と実質的に同じ構成である。この実施の形態２においては、循環ポンプ１５によって余剰汚泥槽１０から余剰汚泥の一部を引き抜き、オゾン反応槽２０に導入する。その際、乾燥空気１６から酸素富化器１７及びオゾン発生器１８によって発生させたオゾン１９を循環ポンプ１５の吸引側に混入し、オゾン反応槽２０で溶解させたのち余剰汚泥槽１０へと戻す。これによって、余剰汚泥の約７０〜９０％は酸化分解されて炭酸ガスと水となる。
【００１８】
オゾン１９の注入量は、乾燥余剰汚泥１ｋｇあたり約０.０４〜０.０８ｋｇであることが好ましい。約０．０４ｋｇより少ないと余剰汚泥の酸化分解が不十分となり、余剰汚泥の減少量が少なくなって、脱水機１２の規模が大きくなり、脱水ケーキ１３の量が増加する。約０．０８ｋｇより多いとオゾン１９が過剰となり、酸素富化器１７及びオゾン発生器１８の装置規模が増加するだけでなく、未反応のオゾンの処理装置が必要となる。
【００１９】
（実施の形態３）
図３は、本発明の処理方法を実施するための処理設備の実施の形態３を示している。図３の実施の形態３においては、生物処理槽２の前工程として混合槽もしくは調整槽２１が設けられており、この混合槽２１に、洗濯排水１及び脱離液１４を導入すると共に、生物処理槽２中の活性汚泥を循環ポンプ１５で引き抜きオゾン反応槽２０を経由して導入している。その際、乾燥空気１６から酸素富化器１７及びオゾン発生器１８によって発生させたオゾン１９を循環ポンプ１５の吸引側に混入することについては、図２の実施の形態と同様である。
【００２０】
図３の実施の形態３においては、オゾン１９の注入量が乾燥汚泥１ｋｇあたり約０.０４〜０.１ｋｇであることが好ましい。約０．０４ｋｇより少ないと余剰汚泥の酸化分解が不十分となり、余剰汚泥の減少量が少なくなって脱水機１２の規模が大きくなり、脱水ケーキ１３の量が増加する。また、注入量が約０．１ｋｇより多いとオゾン１９が過剰となり、酸素富化器１７及びオゾン発生器１８の装置規模が増加するだけでなく、未反応のオゾンの処理装置が必要となる。なお、図２の実施の形態よりもやや多くのオゾン量を投入するのは、オゾン反応槽２０で未反応のオゾンを、混合槽２１で洗濯排水１中の有機物の酸化に利用できるからである。
【００２１】
（実施の形態４）
図４に示された本発明の実施の形態４は、過酸化水素水２２が余剰汚泥槽１０に添加されるほかは図１の実施の形態１と実質的に同じ構成である。余剰汚泥槽１０に過酸化水素水２２を添加することにより、余剰汚泥の約７０〜９０％は酸化分解されて炭酸ガスと水となる。
【００２２】
過酸化水素水２２の注入量は、乾燥余剰汚泥１ｋｇあたり０.０５〜０.１ｋｇ程度であることが好ましい。約０．０５ｋｇより少ないと余剰汚泥の酸化分解が不十分となり、余剰汚泥の減少量が少なくなって、脱水機１２の規模が大きくなり、脱水ケーキ１３の量が増加する。また、注入量が約０．１ｋｇより多いと過酸化水素水２２が過剰となり、不経済であるだけでなく、未反応の過酸化水素水２２の還元剤が必要となる。
【００２３】
（実施例１）
原子力施設から排出された洗濯排水を図１に示す処理設備で処理した。洗濯排水の水質は、ＢＯＤ１８０ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ１２５ｍｇ／Ｌ，ＳＳ７０ｍｇ／Ｌ，窒素（Ｎ）４ｍｇ／Ｌ，リン（Ｐ）０．５ｍｇ／Ｌ，電導度５００μＳ／ｃｍ，放射能濃度２×１０-3Ｂｑ／ｍＬであった。また、生物処理槽のＢＯＤ容積負荷は０.８ｋｇ／ｍ3・ｄ，ＣＯＤ容積負荷は０.６ｋｇ／ｍ3・ｄ，活性汚泥濃度は約１００００ｍｇ／Ｌであった。なお、ここで、Ｌはリットルである。このときの処理結果を表１に示す。表１から分かるように、処理水の水質は、放流規制値（３０ｍｇ／Ｌ以下）を十分に満足するものであった。また、処理水を洗濯用水として再利用しても、洗濯物の黄ばみを生じさせないことが確認された。
【００２４】
（実施例２，３及び４）
実施例１で用いたのと同じ洗濯排水を図２，図３及び図４に示す処理設備でそれぞれ処理した結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
上述した実施の形態１〜４においては、ブロワから供給された空気５が散気管６から噴射されて気泡となり分離膜３の表面を洗浄するため、活性汚泥が膜表面に積層して透過水量が低下するのを防いでいる。しかし、排水流量が多く、その汚濁物質（ＢＯＤ，ＣＯＤ）濃度が低い場合には、生物処理槽２への空気供給量は、ＢＯＤ分解に必要な空気量よりも過剰（過曝気）となることがあり、これによって、活性汚泥フロックが細分化して、分離膜３を目詰まりさせ易くするだけでなく、汚泥の自己消化による処理水質の悪化という悪循環を招く可能性がある。また、洗濯排水はその中の残存する洗剤によって泡の発生が著しいことがあり、過剰の曝気によって生物処理槽２から溢れる可能性がある。更に、原子力施設に限らないが、設置面積を最小限にするため、調整槽もしくは混合槽（実施の形態３）の容量を削減しなければならないことがある。因みに、生物処理方法は、２４時間連続運転で負荷変動を極力回避することによって処理性能が安定し、良好な処理水質が得られる。しかし、洗濯排水が流入する時間内に、生物処理槽２で洗濯排水を処理しなければならない場合があり、むしろ洗濯排水１が流入しない時間帯での低負荷対策が課題となった。
【００２７】
（実施の形態５）
図５は、本発明の処理方法を実施するための図１，２，３又は４に記載の処理設備の一改良例を示す図であり、特に、図１，２，３又は４に記載の処理設備における諸問題を解決するための改良部分を抽出して示している。図５において、洗濯排水１は生物処理槽２に流入する。生物処理槽２の中には浮遊した活性汚泥フロックが保持されており、その中に、実施の形態１において用いられた分離膜と同様のものでよい平膜状の分離膜３が浸漬されている。生物処理槽２内には、分離膜３の直下部に第１散気管（第１曝気手段）６ａが設置されると共に、後述する位置に第２散気管（第２曝気手段）６ｂが設置されており、これらの散気管６ａ及び６ｂには図示しないブロワからの空気５が弁７ａ，７ｂを自動又は手動で選択的に経由して供給されるようになっている。生物処理槽２と膜ろ過水４の抜き出し位置の水位差又はポンプ吸引で分離膜３を通過した清澄な膜ろ過水４は、生物処理槽２の外部に処理水として流出する。
【００２８】
分離膜３によりろ過を行うときは、ブロワからの空気５を散気管から噴射することによって、活性汚泥と洗濯排水が曝気・混合されると共に、分離膜３の表面が気泡洗浄される。通常、６ａからの空気量は膜面積１ｍ2あたり約１２〜２０Ｌ／分であることが好ましい。空気量が約１２Ｌ／分より少ないときは、膜表面の洗浄効果が不充分となり、約２０Ｌ／分より多いときは、エネルギーの無駄となるばかりでなく、気泡による分離膜３の振動が過剰となり、膜の痛みが激しくなって機械的寿命が短くなる。
【００２９】
また、分離膜３への空気供給は間欠的に行うことができる。このとき、言うまでもなく膜ろ過は空気供給のときにのみ行われる。分離膜３によるろ過を停止するときは、弁７ａを閉じて散気管６ａからの空気供給を停止し、弁７ｂを開けて散気管６ｂから空気を供給する。これらの弁７ａ及び７ｂは自動又は手動で開閉することができる。本発明により付加された散気管６ｂは、そこから排出された気泡とその結果として得られる混合液とが直接に分離膜３に接触しないような位置に設けることが好ましい。弁７ａが閉じ分離膜３でろ過されていないときに膜面を気泡洗浄すると、分離膜３の膜モジュールを構成する部材の接合面に過剰の振動を与えて、膜モジュールの機械的寿命を短くするという逆効果が生ずるからである。
【００３０】
また、散気管６ｂからの空気は連続的又は間欠的に供給して、生物処理槽２の溶存酸素（ＤＯ）が約１〜６ｍｇ／Ｌとなるように空気量を調節することが好ましい。溶存酸素（ＤＯ）が１ｍｇ／Ｌ以下であれば活性汚泥が嫌気性になる危険があり、６ｍｇ／Ｌ以上を長期に継続すれば活性汚泥が細分化し、分離膜３の目詰まりを早めることになる。
【００３１】
特に、洗濯排水が日中（例えば日勤の５〜８時間）のみに発生し、夜間は全く発生しないような場合であって、生物処理槽２の前側に上述した調整槽が設けられず、洗濯排水を、生物処理槽２から流出するまでの時間中に処理しなければならないような条件下では、以上の処理方法と矛盾しないように運転を行なう。即ち、洗濯排水１の流入時間帯は、分離膜３のろ過と散気管６ａによる連続的又は間欠的曝気とを行ない、洗濯排水１の流入が停止した時間帯は、分離膜３のろ過及び散気管６ａによる曝気は停止し、散気管６ｂで連続的又は間欠的に曝気を行なう。
【００３２】
このようにして処理された原子力施設から排出される洗濯排水中に含まれる微量の放射性核種は、活性汚泥フロック中に保持され、適時、生物処理槽２の外部に余剰汚泥として排出される（図１〜図４参照）。なお、除染係数（洗濯排水中の放射能濃度／処理水中の放射能濃度比）は、この改変例では約２０以上であった。実施の形態１〜４と同様に、活性汚泥フロックは、当初、下水汚泥や産業排水処理で用いられている汚泥を種汚泥として投入し、栄養源としてアンモニウム塩やリン酸塩を添加しながら洗濯排水で馴致し、活性汚泥濃度が約６０００〜１００００ｍｇ／Ｌ程度に達するまで増殖させる。排水を処理すると、活性汚泥の増殖によりその濃度は増加するが、通常は、約１００００〜２００００ｍｇ／Ｌの範囲となるように余剰汚泥量を引き抜く（図５には余剰汚泥槽を図示していない）。なお、図５は生物処理槽が角型槽で、その片側の側壁下部に散気管６ｂを設けた場合を示している。
【００３３】
（実施の形態６）
図６は、本発明を実施するための図１，２，３又は４に記載した処理設備の別の改良例を示す図であり、特に改良部分を抽出して示しており、図５の改良例と異なる点は、散気管６ｃ及び弁７ｃが追加されていることと、分離膜３及び散気管６ａの設置位置が中心にあることである。また、散気管６ｃ及び弁７ｃの作用は、実施の形態５に関連して説明した散気管６ｂ及び弁７ｂとそれぞれ実質的に同じである。
【００３４】
即ち、図６は、生物処理槽２が角型槽である場合には、その両側壁の下部近くに散気管６ｂ及び散気管６ｃを配置しうることや、生物処理槽２が円形槽である場合には、その周壁の下部近くに散気管６ｂ及び散気管６ｃを同心円状に配置しうることを示している。
【００３５】
（実施例５）
原子力施設から排出される洗濯排水を、図５に部分的に示す処理設備で処理した。この原子力施設では、洗濯排水は日中の８時間だけ発生し、残る１６時間は発生しなかった。しかも、排水が発生した８時間の間に全て発生排水を処理する必要があった。排水水質は、ＣＯＤ１００ｍｇ／Ｌ，ＳＳ７０ｍｇ／Ｌ，放射能濃度２×１０-3Ｂｑ／ｍＬであった。このときの生物処理槽２のＣＯＤ容積負荷は０.３ｋｇ／ｍ3・ｄ，活性汚泥濃度は約１００００ｍｇ／Ｌであった。処理結果を表２に示す。
【００３６】
表２から分かるように、処理水水質は、排水流入前と流入後で変化しているが、いずれも放流規制値を十分に満足するものであった。なお、処理水とは、図５には示していないが、図１の実施の形態における膜ろ過水槽７を出た処理水を指している。生物処理槽２の形状は角型槽であった。運転日数が半年間を経ても、透過液流束が０.６ｍ3／ｍ2・ｄ以下になることはなかった。
【００３７】
（実施例６）
実施例５で用いたのと同じ洗濯排水を図６に示す処理設備で処理した結果を表２に示す。なお膜分離槽の形状は、円形槽であった。運転日数が半年間を経ても、透過液流束が０.６ｍ3／ｍ2・ｄ以下になることはなかった。
【００３８】
（比較例）
実施例５の洗濯排水を用いて図１の処理設備で処理した。その結果、処理水は実施例５及び６とほぼ同じ水質が得られたが、運転日数３ヶ月以内に透過流束が０.４ｍ3／ｍ2・ｄ以下と減少し、改良効果が確認された。
【００３９】
【表２】
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から分かるように、請求項１に記載した本発明の洗濯排水の処理方法及び装置によれば、原子力施設から排出される洗濯排水を活性汚泥と曝気混合し、得られた混合液を精密ろ過膜によって固液分離し、前記混合液を前記精密ろ過膜でろ過するときは、該精密ろ過膜の直下に設けられた第１曝気手段によって曝気し、前記混合液を前記精密ろ過膜でろ過しないときは、前記第１曝気手段による曝気を停止すると共に、前記精密ろ過膜によるろ過及び前記第１曝気手段による曝気を停止したときは、発生した気泡が前記精密ろ過膜に接触しない位置に設けられた第２曝気手段によって前記混合液を連続的又は間欠的に曝気することにより、空気量の最適化が可能となり、泡の発生によるトラブルを軽減することができる。
【００４１】
また、請求項２に記載のように、洗濯排水で活性汚泥を好ましくはその濃度が約６０００〜１００００ｍｇ／Ｌになるまで（請求項５）馴致した後、貧栄養状態で該洗濯排水と該活性汚泥を曝気混合し、請求項３に記載のように、洗濯排水による馴致は栄養源としてアンモニウム塩及び／又はリン酸塩を添加しながら行い、請求項４に記載のように、栄養源の添加を停止して洗濯排水を請求項６に規定した貧栄養状態とすると、生物処理槽中の活性汚泥の自己消化量が増加し、その結果、余剰活性汚泥量が少なくなり、脱水ケーキの量も低減させることができるほか、塩の低下により処理水の再利用率を５０〜７０％に増すことができる。
即ち、洗剤に起因する塩濃度が、無害化処理することによって上昇することが少なくすることができる。これによって洗濯に必要な用水量の節減だけでなく、洗濯によって発生する極微量の放射性核種を含む排水を管理区域外に排出する量を低減できる。
【００４２】
請求項７に記載の処理方法のように、活性汚泥の増加量分を酸化剤で酸化分解処理したり、請求項８に記載の処理方法のように、酸化剤をオゾン又は過酸化水素水とすることによって、余剰汚泥の約７０〜９０％を酸化分解して炭酸ガスと水にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【図２】 本発明の実施の形態２に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【図３】 本発明の実施の形態３に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【図４】 本発明の実施の形態４に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【図５】 本発明の実施の形態５に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【図６】 本発明の実施の形態６に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【符号の説明】
１ 洗濯排水
２ 生物処理槽
３ 分離膜（精密ろ過膜）
４ 膜ろ過水
５ 空気
６ 散気管
６ａ 散気管（第１曝気手段）
６ｂ 散気管（第２曝気手段）
６ｃ 散気管（第２曝気手段）
７ 膜ろ過水槽
７ａ 弁
７ｂ 弁
７ｃ 弁
８ 処理水
９ 余剰汚泥
１０ 余剰汚泥槽
１１ 余剰汚泥ポンプ
１２ 脱水機
１３ 脱水ケーキ
１４ 脱離液
１５ 循環ポンプ
１６ 乾燥空気
１７ 酸素富化膜
１８ オゾン発生器（オゾン源）
１９ オゾン
２０ オゾン反応槽（オゾン源）
２１ 混合槽
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯排水や洗浄排水の処理方法、特に、原子力施設から排出される洗濯排水や洗浄排水の処理方法及び装置に関ものである。また、本発明は、設備改造等、設置面積に制約がある場合の排水処理方法に応用可能な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば原子力施設から排出される洗濯排水もしくは洗浄排水（以下、代表的に洗濯排水という）には、洗剤、布繊維、脂肪分、炭水化物のような有機物質の他に、極微量の放射性物質が含まれている。放流規制値を満足させるために、これらの物質を除去し無害化しなければならない。
【０００３】
従来、洗濯排水を無害化する処理方法としては、洗濯排水に粉末活性炭や粉末イオン交換樹脂を添加し、それに含まれる有機物や放射性物質を吸着した後、プレコートフィルタによってろ過する処理方法や、洗濯排水を直接限外ろ過膜や逆浸透膜によってろ過し、その濃縮液を蒸発濃縮する処理方法がある。また、近年になって、洗濯排水にオゾンを添加して、その中の有機物を酸化分解する方法が試みられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プレコートフィルタによってろ過する処理方法は、添加する粉末活性炭や粉末イオン交換樹脂によって、放射性廃棄物の量が増加するという問題がある。また、直接限外ろ過膜や逆浸透膜によってろ過し、その濃縮液を蒸発濃縮する方法は、蒸発濃縮液中に、洗剤中の相当量の非放射性塩類と共に放射性物質が混在するため、エネルギー消費量が大きいだけでなく放射性廃棄物の量がやはり増加し、結果として処理コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
更に、オゾンを添加する方法は、洗剤に含まれる界面活性剤を分解するのに効果的であるが、オゾン消費量が非常に多くなる。オゾンは比較的高価な酸化剤であるため、設備費及び運転費が非常に大きく、甚だ不経済であるという欠点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、原子力施設からの洗濯排水を効果的に処理できると共に、低廉な設備費及び運転費で放射性廃棄物の量を大幅に低減することができる処理方法を提供することである。
【０００７】
この目的を達成するために、請求項１に記載の本発明による処理方法は、原子力施設からの洗濯排水を浮遊性活性汚泥フロックと曝気混合し、得られた混合液を精密ろ過膜によって固液分離し、前記混合液を前記精密ろ過膜でろ過するときは、該精密ろ過膜の直下に設けられた第１曝気手段によって曝気し、前記混合液を前記精密ろ過膜でろ過しないときは、前記第１曝気手段による曝気を停止すると共に、前記精密ろ過膜によるろ過及び前記第１曝気手段による曝気を停止したときは、発生した気泡が前記精密ろ過膜に接触しない位置に設けられた第２曝気手段によって前記混合液を連続的又は間欠的に曝気することを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の本発明のように、洗濯排水によって活性汚泥を馴致した後、貧栄養状態で洗濯排水と活性汚泥を曝気混合することが好ましい。更に、請求項３に記載の本発明のように、洗濯排水による馴致は栄養源としてアンモニウム塩及び／又はリン酸塩を添加しながら行われるのが好ましく、請求項４に記載の本発明のように、栄養源の添加を停止して洗濯排水を貧栄養状態とするのが好ましい。
【０００９】
更に、請求項５に記載の本発明のように、活性汚泥の濃度が約６０００〜１００００ｍｇ／Ｌになるまで活性汚泥を馴致することが好適であり、請求項６記載の本発明のように、貧栄養状態は、洗濯排水中のＢＯＤと窒素（Ｎ）の重量比が１００：５以下、又は該ＢＯＤとリン（Ｐ）の重量比が１００：１以下であることが好ましい。また、請求項７に記載の本発明のように、活性汚泥の増加量分を酸化剤で酸化分解処理することが好ましく、この場合、酸化剤としては、請求項８に記載の本発明のように、オゾン又は過酸化水素が好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明するが、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。また、本発明は、以下の説明から分かるように、この実施の形態に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の処理方法を実施するための処理設備もしくは処理系統の一実施の形態を示している。図１において、先ず洗濯排水１が生物処理槽（膜分離槽と呼んでもよい）２に流入する。生物処理槽２の中には浮遊した活性汚泥フロックが保持されており、その中に膜モジュールからなる平膜状の分離膜３が浸漬されている。活性汚泥を保持する方法として、粒状担体や繊維状担体を用いる方法があるが、本発明の好適な実施の形態ではこれらの各種担体を用いず、浮遊性の活性汚泥フロックを用いることが好ましい。担体を用いない理由は、担体表面に層状に付着成長した活性汚泥の内部が嫌気状態となりやすく、それが剥離したとき分離膜３を閉塞させるからである。
【００１２】
なお、通常、原子力施設の洗濯排水は日中の操業によって発生し、夜間はまったく発生しないような流出パターンが多く、排水流量と水質の変動が激しいので、洗濯排水１は、図示しない調整槽もしくは混合槽に一旦流入させ、そこで流量と水質が均一化されたのち、生物処理槽２に流入させるように構成することができる。
【００１３】
分離膜３は、この実施の形態では細孔径０．４μｍの精密ろ過膜であって、水は通過するが活性汚泥や微細粒子は通過できない機能を有している。生物処理槽２内の好ましくは底部において分離膜３の下方には、外部のブロア（図示せず）に通じる散気管（曝気手段）６が設置されており、この散気管６を経由して空気５が生物処理槽２内に供給される。空気５によって活性汚泥と洗濯排水は混合・曝気されると共に、分離膜３の表面が気泡洗浄され、分離膜３に活性汚泥が付着して細孔が閉塞されるのを防止する。生物処理槽２とその近くに配置された膜ろ過水槽７との間には水位差が存在しており、この水位差で分離膜３を通過した清澄な膜ろ過水４は、膜ろ過水槽７に流入し、処理水８として放流される。なお、膜ろ過水４をポンプ吸引することにより膜ろ過水槽７に流入させるようにしてもよい。
【００１４】
一方、洗濯排水中の有機成分の分解に伴なって増加した活性汚泥は、余剰汚泥９として生物処理槽２から引き抜いて余剰汚泥槽１０に導入され、ここから余剰汚泥ポンプ１１によって脱水機１２に送られ、脱水機１２で脱水処理して脱水ケーキ１３となる。このとき発生する脱離液１４は生物処理槽２に戻される。洗濯排水が原子力施設からの排水である場合、その中に含まれる微量の放射性核種は、活性汚泥フロック中に保持されており、余剰汚泥９と共に脱水ケーキ１３に含まれ除去される。因みに、除染係数（洗濯排水中の放射能濃度／処理水中の放射能濃度比）は１０〜２０である。
【００１５】
この活性汚泥フロックは、当初、下水汚泥や産業排水処理で用いられている汚泥を種汚泥として投入し、栄養源としてアンモニウム塩やリン酸塩を添加しながら洗濯排水で馴致し、活性汚泥濃度が約６０００〜１００００ｍｇ／Ｌ程度に達するまで増殖させる。その後、栄養源の添加は停止して、洗濯排水中に含まれる微量の窒素（Ｎ）やリン（Ｐ）だけの貧栄養状態で処理することが好ましい。これによって、生物処理槽２中の活性汚泥の自己消化量が増加し、その結果、余剰活性汚泥量が少なくなり、そのため、脱水ケーキ１３の量も低減させることができる。
【００１６】
更に、処理水８を洗濯用水として再利用するためには、栄養源としての塩類の添加による処理水８中の塩類の増加量を少なくすることが必要である。塩類の増加は洗濯物の黄ばみの原因となるからである。上述のように栄養源の添加を停止することによって処理水８の再利用率は５０〜７０％にすることができる。
【００１７】
（実施の形態２）
本発明の処理方法を実施するための処理設備の実施の形態２を示す図２から分かるように、この実施の形態２は、図１の実施の形態１に循環ポンプ１５，オゾン源としてのオゾン反応槽２０，酸素富化器１７及びオゾン発生器１８並びにそれらに関係した配管類が付加されているほかは実施の形態１と実質的に同じ構成である。この実施の形態２においては、循環ポンプ１５によって余剰汚泥槽１０から余剰汚泥の一部を引き抜き、オゾン反応槽２０に導入する。その際、乾燥空気１６から酸素富化器１７及びオゾン発生器１８によって発生させたオゾン１９を循環ポンプ１５の吸引側に混入し、オゾン反応槽２０で溶解させたのち余剰汚泥槽１０へと戻す。これによって、余剰汚泥の約７０〜９０％は酸化分解されて炭酸ガスと水となる。
【００１８】
オゾン１９の注入量は、乾燥余剰汚泥１ｋｇあたり約０.０４〜０.０８ｋｇであることが好ましい。約０．０４ｋｇより少ないと余剰汚泥の酸化分解が不十分となり、余剰汚泥の減少量が少なくなって、脱水機１２の規模が大きくなり、脱水ケーキ１３の量が増加する。約０．０８ｋｇより多いとオゾン１９が過剰となり、酸素富化器１７及びオゾン発生器１８の装置規模が増加するだけでなく、未反応のオゾンの処理装置が必要となる。
【００１９】
（実施の形態３）
図３は、本発明の処理方法を実施するための処理設備の実施の形態３を示している。図３の実施の形態３においては、生物処理槽２の前工程として混合槽もしくは調整槽２１が設けられており、この混合槽２１に、洗濯排水１及び脱離液１４を導入すると共に、生物処理槽２中の活性汚泥を循環ポンプ１５で引き抜きオゾン反応槽２０を経由して導入している。その際、乾燥空気１６から酸素富化器１７及びオゾン発生器１８によって発生させたオゾン１９を循環ポンプ１５の吸引側に混入することについては、図２の実施の形態と同様である。
【００２０】
図３の実施の形態３においては、オゾン１９の注入量が乾燥汚泥１ｋｇあたり約０.０４〜０.１ｋｇであることが好ましい。約０．０４ｋｇより少ないと余剰汚泥の酸化分解が不十分となり、余剰汚泥の減少量が少なくなって脱水機１２の規模が大きくなり、脱水ケーキ１３の量が増加する。また、注入量が約０．１ｋｇより多いとオゾン１９が過剰となり、酸素富化器１７及びオゾン発生器１８の装置規模が増加するだけでなく、未反応のオゾンの処理装置が必要となる。なお、図２の実施の形態よりもやや多くのオゾン量を投入するのは、オゾン反応槽２０で未反応のオゾンを、混合槽２１で洗濯排水１中の有機物の酸化に利用できるからである。
【００２１】
（実施の形態４）
図４に示された本発明の実施の形態４は、過酸化水素水２２が余剰汚泥槽１０に添加されるほかは図１の実施の形態１と実質的に同じ構成である。余剰汚泥槽１０に過酸化水素水２２を添加することにより、余剰汚泥の約７０〜９０％は酸化分解されて炭酸ガスと水となる。
【００２２】
過酸化水素水２２の注入量は、乾燥余剰汚泥１ｋｇあたり０.０５〜０.１ｋｇ程度であることが好ましい。約０．０５ｋｇより少ないと余剰汚泥の酸化分解が不十分となり、余剰汚泥の減少量が少なくなって、脱水機１２の規模が大きくなり、脱水ケーキ１３の量が増加する。また、注入量が約０．１ｋｇより多いと過酸化水素水２２が過剰となり、不経済であるだけでなく、未反応の過酸化水素水２２の還元剤が必要となる。
【００２３】
（実施例１）
原子力施設から排出された洗濯排水を図１に示す処理設備で処理した。洗濯排水の水質は、ＢＯＤ１８０ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ１２５ｍｇ／Ｌ，ＳＳ７０ｍｇ／Ｌ，窒素（Ｎ）４ｍｇ／Ｌ，リン（Ｐ）０．５ｍｇ／Ｌ，電導度５００μＳ／ｃｍ，放射能濃度２×１０-3Ｂｑ／ｍＬであった。また、生物処理槽のＢＯＤ容積負荷は０.８ｋｇ／ｍ3・ｄ，ＣＯＤ容積負荷は０.６ｋｇ／ｍ3・ｄ，活性汚泥濃度は約１００００ｍｇ／Ｌであった。なお、ここで、Ｌはリットルである。このときの処理結果を表１に示す。表１から分かるように、処理水の水質は、放流規制値（３０ｍｇ／Ｌ以下）を十分に満足するものであった。また、処理水を洗濯用水として再利用しても、洗濯物の黄ばみを生じさせないことが確認された。
【００２４】
（実施例２，３及び４）
実施例１で用いたのと同じ洗濯排水を図２，図３及び図４に示す処理設備でそれぞれ処理した結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
上述した実施の形態１〜４においては、ブロワから供給された空気５が散気管６から噴射されて気泡となり分離膜３の表面を洗浄するため、活性汚泥が膜表面に積層して透過水量が低下するのを防いでいる。しかし、排水流量が多く、その汚濁物質（ＢＯＤ，ＣＯＤ）濃度が低い場合には、生物処理槽２への空気供給量は、ＢＯＤ分解に必要な空気量よりも過剰（過曝気）となることがあり、これによって、活性汚泥フロックが細分化して、分離膜３を目詰まりさせ易くするだけでなく、汚泥の自己消化による処理水質の悪化という悪循環を招く可能性がある。また、洗濯排水はその中の残存する洗剤によって泡の発生が著しいことがあり、過剰の曝気によって生物処理槽２から溢れる可能性がある。更に、原子力施設に限らないが、設置面積を最小限にするため、調整槽もしくは混合槽（実施の形態３）の容量を削減しなければならないことがある。因みに、生物処理方法は、２４時間連続運転で負荷変動を極力回避することによって処理性能が安定し、良好な処理水質が得られる。しかし、洗濯排水が流入する時間内に、生物処理槽２で洗濯排水を処理しなければならない場合があり、むしろ洗濯排水１が流入しない時間帯での低負荷対策が課題となった。
【００２７】
（実施の形態５）
図５は、本発明の処理方法を実施するための図１，２，３又は４に記載の処理設備の一改良例を示す図であり、特に、図１，２，３又は４に記載の処理設備における諸問題を解決するための改良部分を抽出して示している。図５において、洗濯排水１は生物処理槽２に流入する。生物処理槽２の中には浮遊した活性汚泥フロックが保持されており、その中に、実施の形態１において用いられた分離膜と同様のものでよい平膜状の分離膜３が浸漬されている。生物処理槽２内には、分離膜３の直下部に第１散気管（第１曝気手段）６ａが設置されると共に、後述する位置に第２散気管（第２曝気手段）６ｂが設置されており、これらの散気管６ａ及び６ｂには図示しないブロワからの空気５が弁７ａ，７ｂを自動又は手動で選択的に経由して供給されるようになっている。生物処理槽２と膜ろ過水４の抜き出し位置の水位差又はポンプ吸引で分離膜３を通過した清澄な膜ろ過水４は、生物処理槽２の外部に処理水として流出する。
【００２８】
分離膜３によりろ過を行うときは、ブロワからの空気５を散気管から噴射することによって、活性汚泥と洗濯排水が曝気・混合されると共に、分離膜３の表面が気泡洗浄される。通常、６ａからの空気量は膜面積１ｍ2あたり約１２〜２０Ｌ／分であることが好ましい。空気量が約１２Ｌ／分より少ないときは、膜表面の洗浄効果が不充分となり、約２０Ｌ／分より多いときは、エネルギーの無駄となるばかりでなく、気泡による分離膜３の振動が過剰となり、膜の痛みが激しくなって機械的寿命が短くなる。
【００２９】
また、分離膜３への空気供給は間欠的に行うことができる。このとき、言うまでもなく膜ろ過は空気供給のときにのみ行われる。分離膜３によるろ過を停止するときは、弁７ａを閉じて散気管６ａからの空気供給を停止し、弁７ｂを開けて散気管６ｂから空気を供給する。これらの弁７ａ及び７ｂは自動又は手動で開閉することができる。本発明により付加された散気管６ｂは、そこから排出された気泡とその結果として得られる混合液とが直接に分離膜３に接触しないような位置に設けることが好ましい。弁７ａが閉じ分離膜３でろ過されていないときに膜面を気泡洗浄すると、分離膜３の膜モジュールを構成する部材の接合面に過剰の振動を与えて、膜モジュールの機械的寿命を短くするという逆効果が生ずるからである。
【００３０】
また、散気管６ｂからの空気は連続的又は間欠的に供給して、生物処理槽２の溶存酸素（ＤＯ）が約１〜６ｍｇ／Ｌとなるように空気量を調節することが好ましい。溶存酸素（ＤＯ）が１ｍｇ／Ｌ以下であれば活性汚泥が嫌気性になる危険があり、６ｍｇ／Ｌ以上を長期に継続すれば活性汚泥が細分化し、分離膜３の目詰まりを早めることになる。
【００３１】
特に、洗濯排水が日中（例えば日勤の５〜８時間）のみに発生し、夜間は全く発生しないような場合であって、生物処理槽２の前側に上述した調整槽が設けられず、洗濯排水を、生物処理槽２から流出するまでの時間中に処理しなければならないような条件下では、以上の処理方法と矛盾しないように運転を行なう。即ち、洗濯排水１の流入時間帯は、分離膜３のろ過と散気管６ａによる連続的又は間欠的曝気とを行ない、洗濯排水１の流入が停止した時間帯は、分離膜３のろ過及び散気管６ａによる曝気は停止し、散気管６ｂで連続的又は間欠的に曝気を行なう。
【００３２】
このようにして処理された原子力施設から排出される洗濯排水中に含まれる微量の放射性核種は、活性汚泥フロック中に保持され、適時、生物処理槽２の外部に余剰汚泥として排出される（図１〜図４参照）。なお、除染係数（洗濯排水中の放射能濃度／処理水中の放射能濃度比）は、この改変例では約２０以上であった。実施の形態１〜４と同様に、活性汚泥フロックは、当初、下水汚泥や産業排水処理で用いられている汚泥を種汚泥として投入し、栄養源としてアンモニウム塩やリン酸塩を添加しながら洗濯排水で馴致し、活性汚泥濃度が約６０００〜１００００ｍｇ／Ｌ程度に達するまで増殖させる。排水を処理すると、活性汚泥の増殖によりその濃度は増加するが、通常は、約１００００〜２００００ｍｇ／Ｌの範囲となるように余剰汚泥量を引き抜く（図５には余剰汚泥槽を図示していない）。なお、図５は生物処理槽が角型槽で、その片側の側壁下部に散気管６ｂを設けた場合を示している。
【００３３】
（実施の形態６）
図６は、本発明を実施するための図１，２，３又は４に記載した処理設備の別の改良例を示す図であり、特に改良部分を抽出して示しており、図５の改良例と異なる点は、散気管６ｃ及び弁７ｃが追加されていることと、分離膜３及び散気管６ａの設置位置が中心にあることである。また、散気管６ｃ及び弁７ｃの作用は、実施の形態５に関連して説明した散気管６ｂ及び弁７ｂとそれぞれ実質的に同じである。
【００３４】
即ち、図６は、生物処理槽２が角型槽である場合には、その両側壁の下部近くに散気管６ｂ及び散気管６ｃを配置しうることや、生物処理槽２が円形槽である場合には、その周壁の下部近くに散気管６ｂ及び散気管６ｃを同心円状に配置しうることを示している。
【００３５】
（実施例５）
原子力施設から排出される洗濯排水を、図５に部分的に示す処理設備で処理した。この原子力施設では、洗濯排水は日中の８時間だけ発生し、残る１６時間は発生しなかった。しかも、排水が発生した８時間の間に全て発生排水を処理する必要があった。排水水質は、ＣＯＤ１００ｍｇ／Ｌ，ＳＳ７０ｍｇ／Ｌ，放射能濃度２×１０-3Ｂｑ／ｍＬであった。このときの生物処理槽２のＣＯＤ容積負荷は０.３ｋｇ／ｍ3・ｄ，活性汚泥濃度は約１００００ｍｇ／Ｌであった。処理結果を表２に示す。
【００３６】
表２から分かるように、処理水水質は、排水流入前と流入後で変化しているが、いずれも放流規制値を十分に満足するものであった。なお、処理水とは、図５には示していないが、図１の実施の形態における膜ろ過水槽７を出た処理水を指している。生物処理槽２の形状は角型槽であった。運転日数が半年間を経ても、透過液流束が０.６ｍ3／ｍ2・ｄ以下になることはなかった。
【００３７】
（実施例６）
実施例５で用いたのと同じ洗濯排水を図６に示す処理設備で処理した結果を表２に示す。なお膜分離槽の形状は、円形槽であった。運転日数が半年間を経ても、透過液流束が０.６ｍ3／ｍ2・ｄ以下になることはなかった。
【００３８】
（比較例）
実施例５の洗濯排水を用いて図１の処理設備で処理した。その結果、処理水は実施例５及び６とほぼ同じ水質が得られたが、運転日数３ヶ月以内に透過流束が０.４ｍ3／ｍ2・ｄ以下と減少し、改良効果が確認された。
【００３９】
【表２】
【発明の効果】
以上の説明から分かるように、請求項１に記載した本発明の洗濯排水の処理方法及び装置によれば、原子力施設から排出される洗濯排水を活性汚泥と曝気混合し、得られた混合液を精密ろ過膜によって固液分離し、前記混合液を前記精密ろ過膜でろ過するときは、該精密ろ過膜の直下に設けられた第１曝気手段によって曝気し、前記混合液を前記精密ろ過膜でろ過しないときは、前記第１曝気手段による曝気を停止すると共に、前記精密ろ過膜によるろ過及び前記第１曝気手段による曝気を停止したときは、発生した気泡が前記精密ろ過膜に接触しない位置に設けられた第２曝気手段によって前記混合液を連続的又は間欠的に曝気することにより、空気量の最適化が可能となり、泡の発生によるトラブルを軽減することができる。
【００４１】
また、請求項２に記載のように、洗濯排水で活性汚泥を好ましくはその濃度が約６０００〜１００００ｍｇ／Ｌになるまで（請求項５）馴致した後、貧栄養状態で該洗濯排水と該活性汚泥を曝気混合し、請求項３に記載のように、洗濯排水による馴致は栄養源としてアンモニウム塩及び／又はリン酸塩を添加しながら行い、請求項４に記載のように、栄養源の添加を停止して洗濯排水を請求項６に規定した貧栄養状態とすると、生物処理槽中の活性汚泥の自己消化量が増加し、その結果、余剰活性汚泥量が少なくなり、脱水ケーキの量も低減させることができるほか、塩の低下により処理水の再利用率を５０〜７０％に増すことができる。
即ち、洗剤に起因する塩濃度が、無害化処理することによって上昇することが少なくすることができる。これによって洗濯に必要な用水量の節減だけでなく、洗濯によって発生する極微量の放射性核種を含む排水を管理区域外に排出する量を低減できる。
【００４２】
請求項７に記載の処理方法のように、活性汚泥の増加量分を酸化剤で酸化分解処理したり、請求項８に記載の処理方法のように、酸化剤をオゾン又は過酸化水素水とすることによって、余剰汚泥の約７０〜９０％を酸化分解して炭酸ガスと水にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【図２】 本発明の実施の形態２に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【図３】 本発明の実施の形態３に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【図４】 本発明の実施の形態４に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【図５】 本発明の実施の形態５に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【図６】 本発明の実施の形態６に係る洗濯排水の処理方法を実施する処理設備の一例を示す系統図である。
【符号の説明】
１ 洗濯排水
２ 生物処理槽
３ 分離膜（精密ろ過膜）
４ 膜ろ過水
５ 空気
６ 散気管
６ａ 散気管（第１曝気手段）
６ｂ 散気管（第２曝気手段）
６ｃ 散気管（第２曝気手段）
７ 膜ろ過水槽
７ａ 弁
７ｂ 弁
７ｃ 弁
８ 処理水
９ 余剰汚泥
１０ 余剰汚泥槽
１１ 余剰汚泥ポンプ
１２ 脱水機
１３ 脱水ケーキ
１４ 脱離液
１５ 循環ポンプ
１６ 乾燥空気
１７ 酸素富化膜
１８ オゾン発生器（オゾン源）
１９ オゾン
２０ オゾン反応槽（オゾン源）
２１ 混合槽
Claims (8)
- 原子力施設からの洗濯排水を浮遊性活性汚泥フロックと曝気混合し、得られた混合液を精密ろ過膜によって固液分離し、前記混合液を前記精密ろ過膜でろ過するときは、該精密ろ過膜の直下に設けられた第１曝気手段によって曝気し、前記混合液を前記精密ろ過膜でろ過しないときは、前記第１曝気手段による曝気を停止すると共に、
前記精密ろ過膜によるろ過及び前記第１曝気手段による曝気を停止したときは、発生した気泡が前記精密ろ過膜に接触しない位置に設けられた第２曝気手段によって前記混合液を連続的又は間欠的に曝気する洗濯排水の処理方法。 - 前記洗濯排水で活性汚泥を馴致した後、貧栄養状態で該洗濯排水と該活性汚泥を曝気混合することを特徴とする請求項１に記載の処理方法。
- 前記洗濯排水による馴致は栄養源としてアンモニウム塩及び/又はリン酸塩を添加しながら行われる請求項２に記載の処理方法。
- 前記栄養源の添加を停止して前記洗濯排水を前記貧栄養状態とする請求項３に記載の処理方法。
- 前記活性汚泥の濃度が約６０００〜１００００ｍｇ／Ｌになるまで活性汚泥を馴致する請求項２〜４のいずれか１項に記載の処理方法。
- 前記貧栄養状態が、洗濯排水中のＢＯＤと窒素（Ｎ）の重量比が１００：５以下、又は該ＢＯＤとリン（Ｐ）の重量比が１００：１以下であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の処理方法。
- 前記活性汚泥の増加量分を酸化剤で酸化分解処理することを特徴とする請求項１に記載の処理方法。
- 前記酸化剤がオゾン又は過酸化水素水である請求項７に記載の処理方法。
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