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発明の名称 有機性固形物含有排水の処理装置及び処理方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−129585(P2001−129585A)
公開日 平成13年5月15日(2001.5.15)
出願番号 特願平11−314249
出願日 平成11年11月4日(1999.11.4)
代理人
発明者 山根 俊男 / 小林 和生 / 上田 明弘 / 松田 芳文
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 下端縁が開口した隔壁で仕切られ、上記開口部でのみ連通された好気的微生物処理部と沈澱分離部を有する第一好気的消化槽、下端縁が開口した隔壁で仕切られ、上記開口部でのみ連通された好気的微生物処理部と沈澱分離部を有する第二好気的消化槽、有機性固形物含有排水を上記第一好気的消化槽の好気的微生物処理部へ導く導水装置、第一好気的消化槽の好気的微生物処理部の部分的処理水を第二好気的消化槽に移送する移送装置及び第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽の沈澱分離部に、各々で処理された処理水を放流する溢流排水装置を備えてなることを特徴とする有機性固形物含有排水の処理装置。
【請求項2】 請求項1記載の有機性固形物含有排水の処理装置を用いる有機性固形物含有排水の処理方法であって、上記第一好気的消化槽で処理された有機性固形物含有排水の部分的処理水の一部を好気的微生物処理部から第二好気的消化槽に移送して、第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽で各々好気的微生物処理を行い、第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽で処理された処理水を、第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽の沈澱分離部で固液分離し、上澄みを各々溢流排水装置より放流することを特徴とする有機性固形物含有排水の処理方法。
【請求項3】 請求項1記載の有機性固形物含有排水の処理装置を用いる有機性固形物含有排水の処理方法であって、上記第二好気的消化槽に移送され、処理される有機性固形物含有排水の部分的処理水の量は、第一好気的消化槽に供給される有機性固形物含有排水の20容量%以下であることを特徴とする有機性固形物含有排水の処理方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は有機性固形物含有排水の処理装置及び処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、厨房で発生する厨芥を粉砕して厨房排水と共に排出処理するディスポーザの使用が検討されるようになってきているが、厨芥を一時家庭内に保管し、指定された収集日に所定場所にまで運搬して処理する煩瑣な作業と悪臭や害虫の発生を防止するための薬剤の散布等の作業を伴う従来の処理法に比して、極めて、省力化された方法として大いに期待されている。
【0003】しかしながら、ディスポーザを用いる厨芥の処理は、厨芥の粉砕物による下水管等の詰まりや下水処理場の過大な負荷が発生する等の問題を未然に防ぐ観点から、ディスポーザの使用のためには、これに排水処理装置を併設することが義務付けられている。
【0004】このような排水処理装置としては、例えば、特開平7−127113号公報に、液状化菌によって厨芥を液状化した後固液分離し、液状化した厨芥を酸性の水質下で曝気した後、更に曝気を行ってpHを上げ浄化処理する厨芥液状化処理方法が開示されている。
【0005】しかし、上記公報に開示されている厨芥液状化処理方法において用いられる液状化菌は、上記公報に記載されているように、酸生成菌やメタン生成菌、アセトジェニック菌、硫酸還元菌の通性であり、嫌気性微生物群とも称されるものである。
【0006】この厨芥液状化処理方法によって、有機性固形物を多く含む厨芥が、好気的微生物処理に比して著しく分解速度の遅い嫌気的微生物処理されるものであるので、用いられる厨芥液状化処理装置としては、描図された上記公報記載の図1〜図6の総ての分解槽1で示されるように、大きな嫌気発酵槽が必要になる。
【0007】又、厨芥の中には、微生物による分解速度が非常に遅いだけでなく、殆ど分解されない難分解性物質も存在し、結果として大量の固形物からなる汚泥が処理槽の中に蓄積される。更には、嫌気的微生物処理の産生する低分子量物質には、硫化水素、1級〜3級アミン類、アンモニア等の不快臭(腐敗臭)の問題がある。
【0008】これらの食物粉砕固形物を処理対象とした微生物処理については、例えば、日本水処理生物学会誌(第29巻、第2号、第1〜11頁、1993年)に、全般的に好気的微生物処理は嫌気的微生物処理に比して、分解速度が早く、分解後の難分解性固形物の割合が小さい傾向にあり、更には溶解性有機物の溶出量も少ないことが紹介されているが、食事時、風呂水の排水時、洗濯排水等、排水量の変動が極端に大きい厨芥排水の場合、好気的微生物処理のみで有機性固形物含有排水を十分に処理するためには、処理水中の基質濃度、滞留(処理)時間等の好気的微生物処理の合理的な処理設備や処理方法は未だ十分なものはない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、有機性固形物含有排水を好気的生物処理によって、迅速、確実にして悪臭の少ないものとし、且つ、処理装置をより小型化し得る有機性固形物含有排水の処理装置及び処理方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の有機性固形物含有排水の処理装置は、下端縁が開口した隔壁で仕切られ、上記開口部でのみ連通された好気的微生物処理部と沈澱分離部を有する第一好気的消化槽、下端縁が開口した隔壁で仕切られ、上記開口部でのみ連通された好気的微生物処理部と沈澱分離部を有する第二好気的消化槽、有機性固形物含有排水を上記第一好気的消化槽の好気的微生物処理部へ導く導水装置、第一好気的消化槽の好気的微生物処理部の部分的処理水を第二好気的消化槽に移送する移送装置及び第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽の沈澱分離部に、各々で処理された処理水を放流する溢流排水装置を備えてなるものである。
【0011】請求項2記載の発明の有機性固形物含有排水の処理方法は、請求項1記載の有機性固形物含有排水の処理装置を用いる有機性固形物含有排水の処理方法であって、上記第一好気的消化槽で処理された有機性固形物含有排水の部分的処理水の一部を好気的微生物処理部から第二好気的消化槽に移送して、第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽で各々好気的微生物処理を行い、第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽で処理された処理水を、第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽の沈澱分離部で固液分離し、上澄みを各々溢流排水装置より放流するものである。
【0012】請求項3記載の発明の有機性固形物含有排水の処理方法は、請求項1記載の有機性固形物含有排水の処理装置を用いる有機性固形物含有排水の処理方法であって、上記第二好気的消化槽に移送され、処理される有機性固形物含有排水の部分的処理水の量は、第一好気的消化槽に供給される有機性固形物含有排水の20容量%以下であるものである。
【0013】本発明の有機性固形物含有排水の処理装置又は処理方法における有機性固形物含有排水(以下、原水と称する)は、特に限定されるものではないが、例えば、ディスポーザで粉砕処理された厨芥を含む台所排水等が挙げられる。上記原水がディスポーザで粉砕処理された厨芥を含む台所排水である場合、有機性固形物濃度は、通常、200〜2000ppm程度で分布しており、最頻値は1000ppm程度である。
【0014】請求項1記載の発明の有機性固形物含有排水の処理装置は、下端縁が開口した隔壁で仕切られ、上記開口部でのみ連通された好気的微生物処理部と沈澱分離部を有する第一好気的消化槽、下端縁が開口した隔壁で仕切られ、上記開口部でのみ連通された好気的微生物処理部と沈澱分離部を有する第二好気的消化槽、原水を上記第一好気的消化槽の好気的微生物処理部へ導く導水装置、第一好気的消化槽の好気的微生物処理部の原水の部分的処理水を第二好気的消化槽に移送する移送装置及び第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽に、各々で処理された処理水を放流する溢流排水装置を備えてなるものであり、これを用いる請求項2記載の発明の有機性固形物含有排水の処理方法は、厨芥排水の有機性固形物濃度や排水量の変動が大きくても、原水の好気的微生物処理の進行に従い、沈澱分離部における上澄みの溢流排水によって、第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽の各々の好気的微生物処理部における部分的処理水は濃縮され、且つ、十分な処理時間を確保でき、好気的微生物処理部においては常に上記隔壁の下端部の開口部から沈澱分離部で分離された固形物が、好気的微生物処理部内に自然に流入してきて、好気的微生物処理部内の有機性固形物濃度を常に高濃度に保持し得るものであるので、好気的生物処理部内の好気的微生物処理は極めて高い効率で処理され得るものである。
【0015】特に、第一好気的消化槽の部分処理水を第二好気的消化槽に移送する際に、第一好気的消化槽の水位がその前後において大きく変動し、第一好気的消化槽の好気的微生物処理部への沈澱分離部で分離された未消化の固形物の再流入量も大きく、好気的消化槽内の有機性固形物濃度を常に高濃度に保持し得るものであり、その後、好気的微生物処理が長時間にわたって続けられるものであるので、好気的微生物処理は極めて高い効率で処理され得るものである。
【0016】このように好気的消化槽を二つに分かち、第一好気的消化槽の部分的処理水を第二好気的消化槽に移送することによって、第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽で有機性固形物濃度を常に高濃度に保持して好気的微生物処理を行うことが可能となり、処理装置としては、各々の好気的消化槽はコンパクトに構成でき、原水を好気的微生物処理のみで放流基準の水質にまで、不快な腐敗臭なしに効率的に処理され得るものである。
【0017】上記第二好気的消化槽に移送され、処理される原水の部分的処理水の量が、余り多いと、第一好気的消化槽における原水の部分的処理水の濃縮が十分に行われず、好気的微生物処理が効率的に行われ難くなるので、第一好気的消化槽に供給される原水の20容量%以下であることが好ましい。このように部分的処理水の濃縮が行われる結果、第一好気的消化槽及び第二好気的消化槽の各々の部分的処理水の有機性固形物濃度は、好気的微生物処理の示適濃度1000ppm以上、より好ましくは3000ppm以上に濃縮され、効率的な処理が行われることとなる。更には、上記部分的処理水の濃縮が行われる結果、各々の好気的消化槽はコンパクトにすることができのである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しながら説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【0019】図1は、本発明の有機性固形物含有排水の処理装置の全体構成の概略の一例を示す説明図である。
【0020】図1に示された本発明の有機性固形物含有排水の処理装置は、第一好気的消化槽11、第二好気的消化槽12、導水装置13、移送装置14並びに排水口15及び16とからなり、厨芥排水等の原水Aは、導水装置13によって第一好気的消化槽11の好気的微生物処理部111に供給される。
【0021】上記第一好気的消化槽11は、下端縁が開口した隔壁113で好気的微生物処理部111と沈澱分離部112に仕切られ、上記好気的微生物処理部111と沈澱分離部112は、第一好気的消化槽11の底部と隔壁113との間に形成される開口部でのみ連通されている。
【0022】又、好気的微生物処理部111は、該好気的微生物処理部111内に散気装置114が設けられ、第一好気的消化槽11外に設けられたブロア等の送気装置(図示せず)による送気を散気して好気的微生物処理部111及び沈澱分離部112からなる第一好気的消化槽11内を好気的雰囲気としている。
【0023】上記散気装置114の設置位置は、第一好気的消化槽11内を好気的雰囲気とすることができれば特に限定されるものではないが、例えば、図1に示されるように、第一好気的消化槽11の左端側壁115の下端付近に散気装置114を設置される。
【0024】上記散気装置114による原水及び部分的処理水の曝気効果を高めるため、上記側壁115に沿って下端縁が開口し、上端縁が処理水中に没しているガイド板116が設けられ、側壁115とガイド板116間に狭隘な水路を形成し、上記散気装置114が発生する微細な気泡によって処理水の上昇流を形成させ、第一好気的消化槽11、特に好気的微生物処理部111内に時計回りの旋回流を形成させることが好ましい。
【0025】上記好気的微生物処理部111と隔壁113によって仕切られた沈澱分離部112は、底部付近の開口部より好気的微生物処理された処理水が導入されるが、上記隔壁113によって上方部分が好気的微生物処理部111の旋回流と遮断されているので、処理水は静置され、重力沈降によって固液に分離される。分離された上澄は、沈澱分離部112の右端側壁117上端に設けられた排水口15からオーバーフローして排水(C)される。
【0026】更に、上記沈澱分離部112の底部118は好気的微生物処部111の底部119より上方に位置させ、図1に示されるように、沈澱分離部112の右端側壁117から好気的微生物処理部111の左端側壁115に向けて、第一好気的消化槽11全体の底部が連続する傾斜底とすることによって、上記旋回流をより効率的なものとし、部分的な沈降物の滞留部ができ、嫌気的環境が形成されないようにされる。このような好気的環境において、沈澱分離部112中の部分分解物、分解残渣、好気的微生物、原水A等の重力沈降物及び浸漬液体混合物は、随時好気的微生物処理部111に還元されて微生物処理に処されることによって沈澱固形物量や該沈澱固形物に含浸して保持されている有機可溶性成分を更に減量することができる。
【0027】第二好気的消化槽12は、下端縁が開口した隔壁123で好気的微生物処理部121と沈澱分離部122に仕切られ、上記好気的微生物処理部121と沈澱分離部122は、第二好気的消化槽12の底部と隔壁123との間に形成される開口部でのみ連通されている。
【0028】又、好気的微生物処理部121は、該好気的微生物処理部121内に散気装置124が設けられ、第二好気的消化槽12外に設けられたブロア等の送気装置(図示せず)による送気を散気して好気的微生物処理部121及び沈澱分離部122からなる第二好気的消化槽12内を好気的雰囲気としている。
【0029】上記散気装置124の設置位置は、第二好気的消化槽12内を好気的雰囲気とすることができれば特に限定されるものではないが、例えば、図1に示されるように、第二好気的消化槽12の底部付近に複数本の散気装置124が設置される。上記散気装置124には第一好気的消化槽11で用いたガイド板116等は特に描かれてないが、第一好気的消化槽11同様、必要に応じてガイド板が用いられてもよいことは勿論である。
【0030】第二好気的消化槽12では、第一好気的消化槽11で処理され、濃縮されたスラリー状の部分的処理水の一部が、好気的に微生物処理される。第一好気的消化槽11で処理されたスラリー状の部分的処理水は、第一好気的消化槽11の好気的微生物処理部111から移送装置14によって第二好気的消化槽12に移送される。
【0031】上記第二好気的消化槽12の沈澱分離部122の底部128は、図1に示されるように、第一好気的消化槽11におけると同様、散気装置124に向かって傾斜し、好気的微生物処理部121の底部に連なっており、上記沈澱分離部122の底部128に沈降物が滞留し、嫌気的環境になって腐敗臭が発生することのないようになされている。
【0032】上記移送装置14は、好気的微生物処理部111にある原水A、部分分解物、分解残渣、好気的微生物等の混合するスラリー状の部分処理水を円滑に移送し得るものであれば特に限定されるものではないが、例えば、エアリフトポンプ等が挙げられる。
【0033】上記第二好気的消化槽12には、先に移送された第一好気的消化槽11で処理されたスラリー状の部分的処理水が好気的に微生物処理されているが、前述する第一好気的消化槽11の沈澱分離部112と同様、沈澱分離部122において、処理水は静置され、重力沈降によって固液分離されている。分離された上澄は、新たな部分的処理水の流入によって、沈澱分離部122の右端側壁127上端に設けられた排水口16からオーバーフローして排水(B)される。
【0034】一方、第一好気的消化槽11では、上記第二好気的消化槽12への部分的処理水の抜き取りによって沈殿分離部112中の部分分解物、分解残渣、好気的微生物、原水A等の重力沈降物及び浸漬液体混合物は、好気的微生物処理部111に戻されて再び好気的微生物処理を被けることになる。
【0035】上記第二好気的消化槽12で処理される部分的処理水の量は、特に限定されるものではないが、好ましくは、第一好気的消化槽11に供給される原水の20容量%以下であり、例えば、上記原水が、厨房から発生した生ゴミをディスポーザで粉砕処理した厨芥排水に食器等の洗浄排水を加えた台所排水である場合、排水中の有機性固形物負荷によっても異なるが、より好ましくは5〜10容量%程度である。
【0036】上記第二好気的消化槽12で処理される部分的処理水の受水時期は、特に限定されるものではないが、例えば、第一好気的消化槽11に供給される原水のピークカットするように原水の流入前に、不連続的に第一好気的消化槽11の好気的微生物処理部111より移送する方法が挙げられる。
【0037】上述のように好気的微生物処理された第二好気的消化槽12の排水B及び第一好気的消化槽11の排水Cは、十分に好気的微生物処理され消化されて放流されるものであるが、本発明においてこれらの排水B及びCの放流形態は、特に限定されるものではなく、例えば、これらの排水口15及び16からの排水を合流させた後、放流されるものであってもよく、個々の排水口15及び16から直接放流するものであってもよい。
【0038】
【発明の効果】請求項1記載の発明の有機性固形物含有排水の処理装置は、上述のように構成されているので、各々の好気的消化槽はコンパクトに構成でき、有機性固形物含有排水を好気的微生物処理のみで放流基準の水質にまで、不快な腐敗臭なしに効率的に処理することができる。
【0039】請求項2記載の発明の有機性固形物含有排水の処理方法は、上述のように構成されているので、各々の好気的消化槽における有機性固形物濃度が、好気的微生物処理の示適濃度に濃縮され、効率的に処理することができる。
【0040】又、請求項3記載の発明の有機性固形物含有排水の処理方法は、上述のように構成されているので、各々の好気的消化槽における有機性固形物濃度が、好気的微生物処理の示適濃度に濃縮され、有機性固形物含有排水を好気的微生物処理のみで放流基準の水質にまで、不快な腐敗臭なしに効率的に処理することができる。




 

 


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