[发明专利]利用结晶析出的回收装置的控制装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及使活性污泥工序的剩余污泥滞留在沉淀槽，或将有机物注入于剩余污泥，使其在沉淀槽沉积滞留，将沉淀槽的上清液导向结晶析出槽，添加钙，回收为磷酸钙的利用结晶析出的回收装置的控制装置及其方法。

背景技术

磷是动植物来说不可或缺的营养盐类，但地球上的磷矿石的蕴藏量有限，预测在100年后会枯竭。因此，磷的回收和再利用成为了重要的问题。

动植物性生活排水流过的污水中含有低浓度的磷，因此，进展了由从污水处理厂的活性污泥工序排出的剩余污泥或废液回收磷的技术的研究和实验。

回收的磷酸钙除了可以利用于肥料、食品添加物、试药之外，还可以利用于各种产业，因此，关于向溶解性的磷酸(PO4-P)中添加钙(Ca)，回收为不溶性的磷酸钙的方法(以下，称为结晶析出磷回收法)，进行了各种尝试。

例如，在作为活性污泥工序之一的厌氧好氧法中，将含于流入污水中的溶解性磷在被称为活性污泥的微生物群内贮存为聚磷酸，并从污水中将其除去。从而，使从活性污泥工序抽出的剩余污泥在沉淀槽中沉淀，进行固液分离，向从剩余污泥放出磷酸的沉淀槽的上清液中添加钙，由此能够回收磷酸钙。在这样的利用剩余污泥的结晶析出磷回收法中，适当地运行使磷酸从剩余污泥充分地放出的工序、和添加与磷酸量相称的钙的工序是不可或缺的。

在从剩余污泥回收磷酸钙的以往的技术中，如[专利文献1]中所述，提出了一种有机性废液处理装置，其具有生物性消化从有机性废液的生物处理装置排出的剩余污泥的至少一部分而将消化污泥可溶化的剩余污泥 处理机构，分离生物处理机构的液体成分的固液分离机构，和将来自固液分离机构的分离水脱磷的脱磷机构，并具备将来自脱磷机构的处理水的一部分向剩余污泥处理机构返送的返送机构。

另外，在控制向含磷排水注入的钙的以往的技术中，如[专利文献2]中所述，提出了向反应结晶析出槽内导入含磷排水，添加钙化合物和碱剂的至少一个，形成含有磷酸钙的晶种的流化床的同时，使含磷酸排水中的磷与晶种接触，将含磷酸排水中的磷作为磷酸钙化合物分离，根据导入反应结晶析出槽内的含磷排水的流量，前馈控制注入反应结晶析出槽内的钙化合物和碱剂的至少一个的量的结晶析出脱磷方法。

另外，如[专利文献3]中所述，有测定原水的正磷酸离子浓度，控制固体粒子填充单位容积的磷负荷，添加钙的磷酸回收方法。

【专利文献1】日本特开2007-50387号公报

【专利文献2】日本特开2003-190967号公报

【专利文献3】日本特开2005-254053号公报

流入污水中的磷酸量受到人类的社会活动、产业活动的影响，另外，受到时间、天气、季节等自然界的影响而大幅度变动，因此，从活性污泥工序排出的剩余污泥中的磷酸含量也变动。因此，使剩余污泥滞留在沉淀槽中时的磷酸放出量不是恒定，沉淀槽中的磷酸放出速度大大依赖于剩余污泥中的磷酸含量、剩余污泥浓度、液体中的有机物浓度。

从而，在利用结晶析出法从剩余污泥高效回收磷酸时，如上所述，需要掌握流入的剩余污泥中的磷酸含量，实施适当地放出磷酸的运行。

在[专利文献1]中记载的有机性废液处理装置中，关于使磷酸从剩余污泥放出的方案没有任何记载，不能适用于从剩余污泥回收磷酸的装置的运行管理。另外，关于针对磷酸量变动的钙注入方法也没有记载。

另一方面，在[专利文献2]中，提出了根据含磷排水的流量，前馈控制注入的钙注入量的方法。但是，在[专利文献2]中记载的结晶析出脱磷方法中，根据含磷排水的流量进行控制，因此，在磷酸量变动的情况下，存在不能注入与磷酸量相称的适当的钙量的问题。另外，在[专利文献3]中记载的磷酸回收方法中，测定原水的正磷酸离子浓度，存在不能适用于从剩余污泥回收磷酸的装置的运行管理的问题。

因此，不能避免钙的注入不足引起的磷回收率的降低、相反地钙过剩注入引起的排水钙残留。尤其，残留在排水中的钙不仅向磷回收装置、阀、配管内析出，产生坏的影响，而且，对水环境的坏影响也大。

这样，在[专利文献1]、[专利文献2]中记载的以往的技术中，在从剩余污泥回收磷时，尽管磷酸放出的掌握和钙注入的适当化重要，但没有任何应对，因此，存在不能适当地适用于从剩余污泥回收磷酸的装置的问题。

关于磷酸的计测，只要是溶解性磷酸，就实用化自动化了用膜过滤分离污泥后计测的方法的传感器。但是，关于含在剩余污泥的磷酸量的计测，不得不在使剩余污泥干燥后，使用元素分析器等，计测磷成分的手工分析来计测，因此，不能反映在连续运行的磷回收装置的运行中。