JPH03146193A - 排水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、油分を含有した排水又は家庭の雑排水の処理
装置に関する。更に詳しくはホテル、旅館、食堂、レス
トラン、給食センター等の業務用厨房から排出される食
用油を含有した水の処理に適する装置又は家庭の台所や
トイレから排出される雑排水の処理装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来、この種の処理装置は、業務用においては浮上油分
分離槽又は油吸着マットを備え、浮上した油分を強制的
に取出すか、或いは油吸着マットに油を吸着させてこの
マットを定期的に交換している。

また家庭用の排水処理装置においては、嫌気性濾床槽と
接触曝気槽とを備え、嫌気、性濾床槽に嫌気性バクテリ
アを含む土壌を入れ、この嫌気性濾床槽で排水中の有機
物を濾材表面に生成した嫌気性バクテリアにより分解し
た後、この排水を接触曝気槽で散気管から噴出する空気
で混合攪拌し、かつ接触材表面の生物膜と十分に接触さ
せて酸化し、排水中の栄養基質を除去している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記業務用の処理装置においては、排水自体がらは油分
を除去できるものの、取出し作業は悪臭の環境下で行わ
なければならないため煩わしく、しかも単独で或いはマ
ットに吸着させて取出した油分はそのままの形態では廃
棄できず、焼却又は再処理する必要がある問題点があっ
た。

また家庭用の処理装置においては、嫌気性バクテリアを
含む土壌の地域差や農薬、除草剤等の汚染程度に起因し
て土質が異なり、バクテリアの分解力にバラツキを生じ
、処理装置が有効に機能しない不具合があった。更に嫌
気性濾床槽で発生したメタンガスのため、極めて強烈な
悪臭が漂うばかりか、接触曝気槽の接触材表面で保持で
きる生物汚泥の全には限界があるため、定期的に接触材
を逆洗する等の保守作業を要する欠点があった。

本発明の第１の目的は、油分を特別に取出す作業を必要
とせず、悪臭を消散して油分を確実に分解し、スラッジ
を生じない排水処理装置を提供することにある。

また本発明の第２の目的は、家庭の雑排水を悪臭を発散
させることなく、一定の水質基準まで浄化し得る排水処
理装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の排水処理装置は、
排水の流入口と処理水の流出口を有する処理槽と、オゾ
ン発生素子とこの素子に高周波交流高電圧を印加する高
周波高電圧電源と前記電源電圧又は周波数を調整してオ
ゾン発生量を調整する調整器とからなるオゾナイザと、
前記オゾナイザで発生したオゾンを前記処理槽内の排水
中に空気とともに噴出させるオゾン噴出手段と、予め培
養された好気性バクテリア又は黴のいずれか一方又は双
方を含む微生物を前記処理槽内の排水中で維持する微生
物維持手段とを備えたものである。

［作　用］ 微生物維持手段により好気性バクテリア、黴等の微生物
を排水中で維持した状態で、オゾン噴出手段によりオゾ
ンを含む空気を排水に噴出すると、オゾンにより微生物
が活性化するとともに、オゾンの消臭作用及び油脂分解
作用と微生物の油脂分解作用を含む各種分解作用により
、排水の悪臭を消散しながら排水中の有機物質を確実に
分解することができる。

［実施例］ 次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す。１０は排水処理装
置の処理槽であって、この例では処理装置は給食センタ
ーの厨房からの排水を処理する装置である。処理槽１０
は排水の流入口１１と処理水の流出口１２を有する。処
理槽１０の大きさは、幅７０ｃｍ、長さ２１０ｃｍ、深
さ１００ｃｍ　（容積的１．０ｍ”）であって、２枚の
隔壁１３及び１４によりほぼ同容積の３つの処理室１６
．１７及び１８に仕切られる。１０ａは処理槽１０の蓋
である。隔壁１３及び１４は槽底部から所定の高さだけ
離間して設けられ、処理水は処理室１６から処理室１７
の槽底部を通って処理室１８に流れるようになっている
。

流入口１１には流入管１９が接続され、流出口１２には
流出管２０が接続される。流出口１２は未処理の排水が
容易に流出しないように、流入口１１より低位置に設け
られる。

処理槽１０の処理室１６．１７及び１８にはオゾンを含
む空気を噴出するノズル２１．２２及び２３か配設され
る。処理室１６にはステンレススチール製金網からなる
箱状のスクリーン２４が取外し可能に設けられる。流入
管１９の先端はスクリーン２４に向けられる。このスク
リーン２４はアルミニウム製又は他の金属で作られたも
のでもよく、また流入口１１に続く処理室１６の外部に
設けてもよい。

処理室１７には微生物維持器２６及び処理水の酸化還元
電位を検出する酸化還元電位センサ２７が配設される。

処理室１８には処理槽底部の水を流出口１２に導く案内
筒２８が設けられる。２８ａは案内筒２８の蓋である。

ノズル２１〜２３はそれぞれ管路３１．３２及び３３を
介してオゾナイザ３４．３５及び３６に接続される。オ
ゾナイザ３４〜３６は、それぞれ誘電体上に電極を形成
したオゾン発生素子３７と、これらの素子３７に高周波
交流電圧を印加するための高周波高電圧電源３８と、こ
の電源３８の電圧又は周波数を調整してオゾン発生量を
調整する調整器３９により構成される。各調整器３９は
オゾン発生量を０　、　Ｏ５ｐｐｍ〜１７０ｐｐｍのオ
ゾン濃度範囲内で調整することができる。

オゾナイザ３４〜３６には管路４１を介してポンプ４２
が接続される。ポンプ４２、管路４１、管路３１〜３３
及びノズル２１〜２３はオゾン噴出手段を構成する。オ
ゾナイザ３４〜３６の電源３８とポンプ４２はそれぞれ
スイッチ３４ａ、３５ａ、３６ａ及び４２ａを介して交
流電源４３に接続される。

微生物維持器２６は処理槽１０に導入された好気性バク
テリア、黴等の微生物を維持するもので、導電性金網に
より形成された筒状体４４と、この筒状体４４に充填さ
れた多数の多孔質のセラミック誘電体４５と、金網に電
気的に接続された電極４６と、この電極４６に負電位を
印加してセラミック誘電体４５を負イオン化するアイオ
ナイザ４７とを備える。アイオナイザ４７はパルス電圧
を負電位にバイアスさせる回路を有し、処理槽１０の外
部に設けられる。

セラミック誘電体４５は外径が２ｍｍ〜１５ｍｍの粒状
、ペレット状、又はブロック状をなす。筒状体４４は底
部を有し、その金網の目はこれらのセラミック誘電体４
５が飛出さないように設定される。

セラミック誘電体４５としては、酸化アルミニウム、酸
化チタン、チタン酸バリウム、酸化けい素、酸化マグネ
シウム等又はこれらの複合体が挙げられる。

この処理槽１０に導入される微生物６０は澱粉分解作用
、糖分分解作用、脂肪酸分解作用、蛋白質分解作用、リ
グニン分解作用、硝酸化作用、硫酸化作用、繊維素分解
作用をそれぞれ行う細菌、放線菌、根粒菌、酵母菌、硝
化菌、糸状菌の群から所定の割合で複数種類選択配合さ
れた４〜８０℃の温度範囲内で作用可能な複合バクテリ
アである。微生物６０は列挙する上記菌の中から排水の
温度、水質等に応じて複数種類の菌が適宜選定される。

本発明では上記複合バクテリアを用いることにより、従
来の嫌気性バクテリアのように採取する土壌の地域差や
農薬、除草剤等の汚染程度に起因した各種分解作用のバ
ラツキがなく、常に処理装置の油分分解能力を初めとす
る上記各種の分解能力を一定に保つ。また好気性のため
メタンガスのような悪臭のガスを発生しない利点を有す
る。

酸化還元電位センサ２７の検出出力はコントロ−ラ５０
に接続され、コントローラ５０の制御出力はオゾナイザ
３４〜３６の調整器３９、アイオナイザ４７に接続され
る。コントローラ５０にはアイオナイザ４７を一定時間
作動させるためのタイマ４８が設けられる。

このような構成の排水処理装置の動作について説明する
。

処理槽１０の蓋１０ａを開け、予め培養された微生物６
０を第１図の矢印に示すように処理槽１０内に所定量大
れた後、スイッチ３４ａ〜３６ａを入れてオゾナイザ３
４〜３６を起動し、引続いてスイッチ４２ａを入れてポ
ンプ４２を駆動する。

オゾンを１〜２容積％程度含んだ空気が管路３１〜３３
を通ってノズル２１〜２３から噴出する。同時にコント
ローラ５０はアイオナイザ４７をタイマ４８により一定
時間だけ作動して電極４６に負電位を印加し、筒状体４
４に入ったセラミック誘電体４５を負イオン化する。こ
れにより正電位に帯電している好気性バクテリアや菌等
の微生物がセラミック誘電体４５に引寄せられて維持さ
れる。

アイオナイザ４７が不作動になると、微生物はセラミッ
ク誘電体４５から離れて処理室１６〜１８の水中に分散
する。図示しないが、流入管１９に流量センサを設け、
流入量が増加したときにアイオナイザ４７を不作動にす
ることが好ましい。

流入管１９より排水が処理槽１０に流入すると、先ずス
クリーン２４により粗大塵埃が捕獲される。

このスクリーン２４は定期的に塵埃が取出され清掃され
る。ノズル２１〜２３から噴出するオゾンを含んだ空気
により、処理水の酸化還元電位が上昇し、微生物が活発
に作用する３００〜４００ｍＶの範囲に達したことをセ
ンサ２７が検出すると、コントローラ５０は微生物を殺
菌しないようにオゾナイザ３４〜３６の電圧を調整器３
９により下げてオゾン発生量を低減させる。処理水の酸
化還元電位が３００ｍＶを下回ると、再び調整器３９に
よりオゾン発生量を増加させる。酸化還元電位を３００
〜４００ｍＶの範囲に維持するために、この例では水１
００（Ｈｌで１時間当り１００ｍｇのオゾンを発生する
ようにコントローラ５０はオゾナイザ３４〜３６をそれ
ぞれ制御する。

水中に分散した微生物の前述した各種作用とオゾンの酸
化作用及び油分分解作用により、排水中の油分が分解し
、かつ悪臭が消える。例えば、排水中にｎ−ヘキサンが
含まれている場合には、オゾンは次式によりｎ−ヘキサ
ンを水と二酸化炭素に分解する。

３ＣＨ３（ＣＨ２）４ＣＨ３＋　１９０＊→２１１２０
　＋　１８ＣＯ。

オゾンを適度に噴出して酸化還元電位を３００〜４００
ｍＶの範囲に制御することにより好気性バクテリアや黴
等の微生物が増殖し、かつアイオナイザ４７で制御され
る微生物維持器２６で微生物が処理槽１０内で維持され
るため、多量の排水が処理槽１０を長時間連続して通過
しても、油分の分解能力は低下せず、排水を安定して浄
化し続けることかできる。

排水は処理室１６から処理室１７及び１８に行くに従っ
て浄化され、油分が分解され悪臭が消えた処理水は処理
槽１０の底部から案内筒２８に導かれて流出管２０を通
って流出する。

第１表は時間平均の排水流入量が２．５ｍ”、時間最大
流入量が５．０ｍ”の厨房排水を本実施例装置で処理し
たときの流入管１９で採取した処理前の排水及び流出管
２０で採取した処理後の排水の各水質データである。水
質測定はＪ　Ｉｓ−に−０１０２法により行った。

第　　１　　表 第１表より本実施例装置が排水を良好な水質基準にまで
処理できることが判明した。

なお、上記排水処理装置は厨房排水処理用に限らず、工
業用の大型プラントにも使用することができる。

また、微生物６０は手操作で処理槽１０に入れる以外に
、微生物を流動物質に含ませて、コントローラ５０によ
り自動的に供給してもよい。

第２図は本発明の第２実施例を示す。この例では処理装
置は家庭の台所やトイレからの雑排水を処理する装置で
ある。第２図において、第１図と同一符号は同一構成部
品をそれぞれ示す。

この例では、流出管２０は流入管１９と同一レベルに設
けられ、隔壁１３及び１４は槽底部に立設され、それぞ
れ上部に流入管１９及び流出管２０と同一レベルの開口
を有する。３つの処理室１６〜１８のノズル２１〜２３
には共通の管路３１を介して単一のオゾナイザ３４が接
続される。また処理室１８と流出管２０との間には消毒
室１５が設けられ、この消毒室１５には管路３１から消
毒用細管３１ａが延設され、細管３１ａの先端にはノズ
ル３１ｂが設けられる。１６ａ、１７ａ及び１８ａは処
理槽１０の蓋である。

この処理槽１０の容積は約２　、０ｍ”であって、コン
トローラ５０は水１０００　文で１時間当り５０ｍｇの
オゾンを発生するようにオゾナイザ３４を制御する。

このような構成の装置では、前記実施例と同様に蓋１６
ａ〜１８ａを開け、予め培養された好気性バクテリア、
黴等の微生物６、Ｏを第２図の矢印に示すように処理槽
１０内に手操作又は供給装置により所定全入れた後、図
示しないスイッチを入れてオゾナイザ３４及びポンプ４
２を駆動する。

ノズル２１〜２３からオゾンを含む空気が噴出するため
、このオゾンの油分分解作用及び消臭作用が生じ、これ
に加えて微生物の油分分解作用を初めとする澱粉分解作
用、糖分分解作用、蛋白質分解作用、リグニン分解作用
、硝酸化作用、硫酸化作用、繊維素分解作用により、処
理槽１０内の排水は処理室１６から処理室１８に流れる
に従い浄化される。消毒室１５でオゾンを含む空気によ
り更に消毒される。

酸化還元電位センサ２７が検出するレドックス電位によ
り、前記実施例と同様にコントローラ５０はオゾナイザ
３４の調整器３９を制御する。

第２表は一日平均の排水流入量が１．２５ｍ”の家庭の
雑排水を本実施例装置で処理したときの処理室１６、処
理室１７及び流出管２０でそれぞれ採取した排水の各水
質データである。水質測定はＪＩＳ−に−０１０２法に
より行った。

第　　２　　表 第２表より本実施例装置が家庭用浄化槽として良好な水
質基準にまで処理できることが判明した。

なお、第２図に示す排水処理装置は家庭の台所やトイレ
からの雑排水の処理に限らず、第１図の処理装置の後に
続いて設置して、第１図の処理装置で浄化した排水をよ
り一層浄化するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、オゾンにより微生
物の各種作用を活性化するとともに、オゾンの消臭作用
及び油脂分解作用と、微生物の油脂分解作用を含む各種
の分解作用とを併用し、かつ処理中に流出し易い微生物
の維持手段を設けることにより、業務用の厨房から流出
される排水から油分を特別に取出すことなく、継続して
排水の悪臭を消散しながら排水中の油分を確実に分解す
ることができる。特に本発明によれば排水中に含まれる
有機物を主として二酸化炭素と水に分解するのでスラッ
ジの発生がなく、処理装置の保守点検を簡便に行うこと
ができる。

また家庭の雑排水を悪臭を発散させることなく、一定の
水質基準まで浄化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の排水処理装置の構成図。 第２図は本発明第２実施例の排水処理装置の構成図。 １０：処理槽、 １１：流入口、 １２：流出口、 １３．１４：隔壁、 １６．１７，１８：処理室、 １９：流入管、 ２０：流出管、 ２１．２２，２３：ノズル（オゾン噴出手段）、２４ニ
スクリーン、 ２６：微生物維持器（微生物維持手段）、２７二酸化還
元電位センサ、 ２８二案内筒、 ３４．３５．３６＋オゾナイザ、 ３７；オゾン発生素子、 ３８：高周波高電圧電源、 ３９：調整器、 ４２：ポンプ（オゾン噴出手段）、 ４４：筒状体、 ４５：セラミック誘電体、 ４６：電極、 ４７：アイオナイザ、 ６０：微生物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）排水の流入口と処理水の流出口を有する処理槽と、 オゾン発生素子とこの素子に高周波交流高電圧を印加す
   る高周波高電圧電源と前記電源電圧又は周波数を調整し
   てオゾン発生量を調整する調整器とからなるオゾナイザ
   と、 このオゾナイザで発生したオゾンを前記処理槽内の排水
   中に空気とともに噴出させるオゾン噴出手段と、 予め培養された好気性バクテリア又は黴のいずれか一方
   又は双方を含む微生物を前記処理槽内の排水中で維持す
   る微生物維持手段と を備えた排水処理装置。 ２）処理槽に微生物を供給する微生物供給手段を備えた
   請求項１記載の排水処理装置。 ３）排水の流入口の近傍に粗大塵埃を捕獲するスクリー
   ンが設けられた請求項１記載の排水処理装置。 ４）処理槽内に処理水の酸化還元電位を検出するセンサ
   が設けられ、オゾナイザの調整器は前記センサの検出信
   号により調整される請求項１記載の排水処理装置。 ５）１又は２以上の隔壁で処理槽を仕切ることにより前
   記処理槽に複数の処理室が形成され、オゾン噴出手段が
   各処理室に設けられた請求項１記載の排水処理装置。 ６）隔壁が槽底部から所定の高さだけ離間して設けられ
   た請求項５記載の排水処理装置。 ７）微生物維持手段は、導電性金網により形成された筒
   状体と、この筒状体に収容された多数の多孔質のセラミ
   ック誘電体と、この金網に電気的に接続された電極と、
   この電極に負電位を印加して前記セラミック誘電体を負
   イオン化するアイオナイザとを備えた請求項１記載の排
   水処理装置。 ８）微生物は澱粉分解作用、糖分分解作用、脂肪酸分解
   作用、蛋白質分解作用、リグニン分解作用、硝酸化作用
   、硫酸化作用、繊維素分解作用をそれぞれ行う細菌、放
   線菌、根粒菌、酵母菌、硝化菌、糸状菌の群から所定の
   割合で複数種類選択配合された４〜８０℃の温度範囲内
   で作用可能な複合バクテリアである請求項１記載の排水
   処理装置。 ９）処理水の流出口が排水の流入口より低位置に設けら
   れ、前記流出口に処理槽底部の水を導く案内筒が接続さ
   れた請求項１記載の排水処理装置。