JPH04104898A - 廃水および汚泥の処理方法 - 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、廃水および汚泥の処理方法に関し、より詳し
くは、厨芥類（生ごみ、プラスチック類、紙類などを含
む）の破砕物を含む廃水および廃水に由来する汚泥を同
時に処理する方法に関する。

従来技術とその問題点 近時生活水準、特に食生活水準の向上とともに、他の家
庭ごみとともに、厨芥類の量の増加が著るしくなってい
る。現在厨芥類は、いわゆる生ゴミとして、他の家庭ご
みとともに回収され、埋立て乃至焼却処分されている。

しかるに、厨芥類は、水分含有量が極めて高いという特
徴を有しているので、その処理には種々の問題を呈して
いる。例えば、家庭、集合住宅、ビルなどでの保管に際
して環境汚染問題を引き起こしたり、搬出が煩雑であっ
たり、埋立て地での腐敗により悪臭源となったり、蝿な
どの衛生害虫の発生源となったり、或いは焼却が困難で
あったりする。また、厨芥類は、その高い水分含有量の
ために、焼却により回収されるエネルギーの増大を阻む
一因ともなっている。

生ゴミを分別収集して、コンポスト化する試みもなされ
ているが、季節的な質的変動（例えば、夏期における含
水量の極めて高いスイカ皮の集中的廃棄）、分別収集に
対する一般市民の関心の低さ、堆肥としての市場性の不
安定などの問題点があり、広く普及するには至っていな
い。

したがって、厨芥類を効果的に処理することは、保管、
収集、輸送、焼却などの多くの点で、ごみ処理技術上の
重要課題の一つとなっている。

厨芥類の処理方法としては、欧米で行われているように
、ディスポーザーにより破砕して、排水とともに下水道
に排出し、下水とともに処理する方法も存在する。しか
しながら、わが国では、既存廃水処理設備に対する負荷
の増大、水質保全などの観点から、この様な処理方法は
、むしろ抑制されている。

一方では、すでに現在においても、下水処理場などから
多量に発生する汚泥の処理も重大な問題となっており、
厨芥類の処理と下水処理及び汚泥処理とを経済的に行な
う技術の確立が切望されている。

問題点を解決するだめの手段 本発明者は、厨芥類などの処理に関する上記の如き問題
点に鑑みて鋭意研究を進めた結果、ディスポーザーによ
り破砕泥状化された厨芥類を排水とともに下水道または
廃水処理設備に連絡された専用排水管に排出した後、下
水処理場における処理または廃水処理設備における処理
に先立って上記混合物中の固形物と液状成分とを分離し
、固形物と液状成分とを別個に処理する場合には、廃水
処理設備に対する負荷の増大、水質の悪化などの事態を
回避しつつ、厨芥類によりもたらされるごみ処理におけ
る種々の問題点をも軽減し得ることを見出した。

特に、上記のようにして分離された固型物と下水処理場
などからの汚泥とを合わせて湿式酸化処理することによ
り、経済性にも優れた結果が得られることを見出した。

すなわち、本発明は、下記の廃水および汚泥の処理方法
を提供するものである： ■廃水および汚泥の処理方法であって、（１）厨芥類を
粉砕泥状化し、生活廃水および／または産業廃水と混合
して下水道または廃水処理設備に連絡された専用排水管
に排出する工程、（２）下水処理場における処理または
廃水処理設備における処理に先立って上記混合物中の固
形物と液状成分とを分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
形物とを下水または廃水に混合する工程、および （５）上記（４）で得られた混合物を混合物中のアンモ
ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の存在下にｐＨ約１
〜１１．５、温度１００〜３７０°Ｃで湿式酸化分解す
る工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。

■廃水および汚泥の処理方法であって、（１）厨芥類を
粉砕泥状化し、生活廃水および／または産業廃水と混合
して下水道または廃水処理設備に連絡された専用排水管
に排出する工程、（２）下水処理場または廃水処理設備
における処理に先立って上記混合物中の固形物と液状成
分とを分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
は廃水処理設備において発生するが或いは回収される固
形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を混合物中のアンモ
ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の存在下にｐＨ約１
〜１１．５、温度１ｏｏ〜３７０℃テ湿式酸化する工程
、 （６）上記（５）で得られた処理液を嫌気メタン発酵処
理する工程、および （７）上記（６）からの余剰汚泥を前記（５）に返送す
る工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。

■廃水および汚泥の処理方法であって、（１）厨芥類を
粉砕泥状化し、生活廃水および／または産業廃水と混合
して下水道または廃水処理設備に連絡された専用排水管
に排出する工程、（２）下水処理場における処理または
廃水処理設備における処理に先立って上記混合物中の固
形物と液状成分とを分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を混合物中のアンモ
ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の存在下にｐＨ約１
〜１１．５、温度１ｏｏ〜３７０℃テ湿式酸化分解する
工程、 （６）上記（５）で得られた処理液を常圧または加圧下
に活性汚泥処理する工程、および（７）上記（６）から
の余剰汚泥を前記（５）に返送する工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。

■廃水および汚泥の処理方法であって、（１）厨芥類を
粉砕泥状化し、生活廃水および／または産業廃水と混合
して下水道または廃水処理設備に連絡された専用排水管
に排出する工程、（２）下水処理場における処理または
廃水処理設備における処理に先立って上記混合物中の固
形物と液状成分とを分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
は廃水処理設備において発生するが或いは回収される固
形物とを下水に混合する工程、（５）上記（４）で得ら
れた混合物を混合物中のアンモニア、有機性物資および
無機性物質を分解するに必要な理論酸素量の１〜１．５
倍量の酸素の存在下にｐＨ約１〜１１．５、温度１００
〜３７０　℃テ湿式酸化分解する工程、 （６）上記（５）で得られた処理液を嫌気メタン発酵処
理する工程、 （７）上記（６）で得られた処理液を活性汚泥処理する
工程、および （８）上記（６）および／または（７）からの余剰汚泥
を前記（５）に返送する工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。

以下においては、上記■乃至■項に示す発明をそれぞれ
本願第一方法乃至本願第四方法といい、添付図面を参照
しつつ、それぞれを詳細に説明する。

工８本本願第一方 法１図に示すように、本願第一方法においては、まず、
家庭、飲食店などで発生する厨芥類（１）をディスポー
ザー（３）により粉砕泥状化（粉砕物として、５ｍｍ以
下、より好ましくはＩＩ［ｌｌｌ以下）した後、し尿、
浄化槽汚泥水などを含む生活廃水（５）および産業廃水
（７）と併せて、専用排水管（９）により固形分（以下
ＳＳという）分離機（１１）に送る。ここで分離された
液状成分は、活性汚泥槽（１３）に送られ、常法に従っ
て、活性汚泥処理される。但し、液状成分からは、ＳＳ
が予め分離されているので、活性汚泥槽（１３）の各歯
は、従来のものに比して、小さくすることかできる。Ｓ
Ｓ分離機（１１）で形成された固形分（１５）と活性汚
泥槽（１３）からの余剰汚泥（１７）とは、汚泥濃縮機
（１９）に送られ、濃縮される。

第１図に示す方法は、下水道未整備地域または下水処理
場以外の廃水処理設備（例えば、工場に付属する廃水処
理設備など）での実施に好適である。

第２図に示す方法では、厨芥類（１）をディスポーザー
（３）により破砕した後、し尿、浄化槽汚泥水などを含
む生活廃水（５）および産業廃水（７）と併せて、下水
道（２１）に流す。初沈槽（２３）において混合液から
粗大な固型物、砂などを沈降などにより分離した後、Ｓ
Ｓ分離機（１１）において廃水中のＳＳを回収する。Ｓ
Ｓを含まない液状成分は、活性汚泥槽（１３）に送り、
常法に従って、活性汚泥処理する。この場合にも、液状
成分からは、ＳＳか分離されているので、活性汚泥槽（
１３）の容量は、従来のものに比して、小さ（すること
ができる。次いで、液状成分を終沈槽（２５）に送り、
沈降分離を行なう。５Ｓ（２７）、５Ｓ（１５）、活性
汚泥槽（１３）からの余剰汚泥（２９）および終沈槽（
２５）からの５Ｓ（３１）は、汚泥濃縮機（１９）に集
められ、濃縮される。

第２図に示す方法は、下水道整偏地域における実施に好
適である。

第１図または第２図に示す処理工程において得られた濃
縮汚泥（水分含量９０％以上）は、第３図に示すように
、廃水・汚泥貯槽（１０１’）に送られ、ここで混合さ
れた後、ポンプ（１０３’）によりライン（１０５）を
経て圧送され、圧縮機（１０７）により昇圧されてライ
ン（１０９）から圧送される酸素含有カスと混合された
後、ライン（ｉｌｌ　）、熱交換器（１１３）を経てラ
イン（１１５）に至る。

濃縮汚泥は、熱交換器（１１３、）における熱交換によ
り所定温度以上となっている場合には、ライン（１１７
）及びＣ１１９）を経て第１の反応ゾーン（１２１）に
送給され、所定温度に達していない場合には、ライン（
１２３）、加熱炉（１２５）　、ライン（１２７）及び
ライン（１１９）を経て第１の反応ゾーン（１２１）に
送給される。濃縮汚泥には、必要に応して、そのｐＨを
１〜１１．５程度、より好ましくは、３〜９程度とする
ために、通常水溶液の形態で、アルカリ物質または酸性
物質が、ｐＨａ整物質貯槽（１２９）からライン（１３
１）　、ポンプ（１３３）、ライン（１３５）及びライ
ン（１３７）を経て添加される。また、ライン（１３１
）から分岐するライン（１３２）を経てｐＨＸＩｎ整物
質を廃物質汚泥貯槽（１０１）に送り、予め濃縮汚泥の
ｐＨ調整を行なっても良い。第１の反応ゾーン（１２１
）内では、触媒を使用することな（、酸素含有ガスの存
在下に濃縮ｔＣ泥の液相酸化か行なわれる。使用する酸
素含有ガスとしては、空気、酸素富化ガス、酸素、さら
にはシアン化水素、硫化水素、硫黄酸化物、有機硫黄化
合物、炭化水素などの１種または２種以上を含有する酸
素含有廃ガスなどがあげられる。これ等ガスの供給量は
、濃縮汚泥中のＳＳ、有機物成分（ＣＯＤ成分）、アン
モニアなどを窒素、炭酸ガス、水などに酸化分解するに
必要な理論酸素量の１〜１．５倍量、より好ましくは１
．０５〜１．２倍量の酸素が供給される様にするのが良
い。酸素含有廃ガスを酸素源とする場合には、ガス中の
有害成分も同時に処理し得るという利点が得られる。酸
素含有廃ガスを使用する場合に酸素の絶対量が不足であ
れば、空気、酸素富化空気又は酸素により不足量を補う
のが良い。

なお、酸素含有ガスは、第１の反応ゾーンとしての本湿
式酸化工程に供給される濃縮汚泥に対して全量供給する
必要はな（、本湿式酸化工程と第２の反応ゾーンとして
の次工程とに分散して供給しても良い。例えば、第１の
反応ゾーンとしての本湿式酸化工程においては、通常Ｓ
Ｓの１０〜９０％程度が分解乃至可溶化され、ＣＯＤ成
分の１０〜６０％程度及びアンモニアの０〜１５％程度
か分解されるので、理論酸素量の０．４〜０．８倍量に
相当する酸素含有ガスを供給し、残余を第２の反応ゾー
ンとしての次工程で供給しても良い。第１の反応ゾーン
としての本湿式酸化工程における反応時の温度は、通常
１００〜３７０℃、より好ましくは２００〜３００℃程
度である。

反応時の温度が高い程、供給ガス中の酸素分率・分圧が
高い程、また操作圧力が高い程、ＳＳの可溶化をも含め
た被処理成分の分解率が高くなり、反応器内での濃縮汚
泥滞留時間か短縮され且つ次工程での反応条件が緩和さ
れるが、反面において設備費が大となるので、濃縮汚泥
の種類、次工程における反応条件との兼ね合い、要求さ
れる処理の程度、全体としての運転費及び設備費等を総
合的に考慮して定めれば良い。反応時の圧力は、所定の
反応温度において濃縮汚泥か液相を保つ最低限の圧力以
上であれば良い。反応時間は、反応器の大きさ、濃縮汚
泥の水質、温度、圧力等により変り得るが、通常１５〜
１２０分程度であ程度好ましくは３０〜６０分程度で程
度。

次いで、本願第一方法では、第１の反応ゾーン（１２１
）からの処理水は、粒状またはハニカム状の充填物を充
填する第２の反応ゾーン（１３９）に送られ、ここで再
度液相酸化に供される。充填体としては、チタニア、ジ
ルコニア等の粒状物或いはハニカム状構造物が使用され
る。粒状充填体は、球状、ペレット状、円柱状、破砕片
状、粉末状等の種々の形態のものが使用される。ハニカ
ム状構造物としては、開口部が四角形、六角形、円形な
どの任意の形状のものでよい。単位容量当たりの面積、
開口率なども特に限定されるものではないか、通常単位
容量当たりの面積２００〜８００ｍ２／ｍ３程度、開口
率４０〜８０％程度のものを使用する。ハニカム状構造
体の材質としても、チタニア、ジルコニア等が例示され
る。反応塔容積は、固定床の場合には、液の空間速度か
０．３〜４１／ｈｒ（空塔基準）、より好ましくは０．
５〜２’／ｈｒ（空塔基準）となる様にするのか良い。

第２の反応ゾーンで使用する充填体の大きさは、粒状の
場合、通常約３〜５０ｍｍ、より好ましくは約５〜２５
ωｍである。

第２の反応ゾーン（１３９）における反応時の温度およ
び圧力条件は、第１の反応ゾーン（１２１）におけるそ
れらと同様で良い。

第１の反応ゾーン（１２１）からの処理水には、圧縮機
（１０７）からの酸素含有ガスをライン（１４１）を経
て供給しても良く、またｐＨ調整物質貯槽（１２９）か
らのｐＨ調整物質をライン（１３１）　、ポンプ（１３
３）　、ライン（１３５）及びライン（１４３）を経て
第２の反応ゾーン（１３９）下部に添加しても良い。尚
、アルカリ物質は、第１の反応ゾーン（１２１）及び第
２の反応ゾーン（１３９）の適宜の位置（図示せず）に
供給しても良い。

第２の反応ゾーン（１３９）において液相酸化された高
温の処理水は、ライン（１４５）を経て熱交換器（１１
３’）に入り、ここで未処理の濃縮汚泥に熱エネルギー
を与えた後、ライン（１４７）を経て冷却器（１４９）
に入り、冷却される。また、必要ならば、高温の処理水
を廃水・汚泥貯槽（１０１）に導き（図示せず）、熱交
換によって濃縮汚泥の予熱を行なってもよい。この予熱
により、濃縮汚泥の粘度が大巾に低下するので、その処
理が容易となる。ライン（１４７）からの冷却水の温度
が５０℃前後となっている場合には、冷却器（１４９）
を使用する必要はない。冷却器（１４９）を出た処理水
は、ライン（１５１）を経て気液分離器（１５３）にお
いてライン（１５５）からの気体とライン（１５７）か
らの液体とに分離される。第２の反応ゾーン（１３９）
で得られた処理水中に不燃性灰分か含まれている場合に
はライン（１５７）上に分離膜、重力沈降分離槽なと（
図示せず）を設け、灰分の除去を行なっても良い。

ライン（１５７）からの液体は、その清浄度の度合いに
応じて、中水としてそのまま利用したり、河川などに直
接放流したり、活性汚泥槽（１３）に返送して更に処理
したり、或いはその一部を廃水・汚泥貯槽（１０１）に
返送して更に処理したりする。

■９本本願第一方 法願第二方法における厨芥類の処理は、本願第一方法と
同様にして第１図または第２図に示すフローにしたがっ
て、行なえば良い。

また、本願第二方法における濃縮汚泥の処理も、本願第
一方法とほぼ同様にして行なわれる。但し、本願第二方
法においては、第４図に示すように、ライン（１５７）
からの暖かい液体成分が、公知の嫌気性メタン発酵槽（
１５９）に送られ、効率の高い高温条件下に経済的に有
利に消化処理された後、ライン（１６１）から処理水か
取り出される。嫌気性メタン発酵の条件は、特に限定さ
れないが、通常温度３５〜６０℃程度、消化日数０．５
〜３０日程度、汚泥濃度０．５〜５％程度である。

嫌気メタン発酵槽（１５９）で生成する余剰汚泥は、例
えば、ライン（１０５）上で廃水と混合されて、第１の
反応ゾーン（１２１）に返送され、濃縮汚泥とともに処
理される。

また、嫌気メタン発酵槽（１５９）からの処理液は、中
水として利用したり、直接河川に放流したり、活性汚泥
槽（１３）に返送したり、またはその一部を廃水・汚泥
槽（１０１）に返送する二とができる。

■０本本願第一方 法願第三方法における厨芥の処理は、本願第一方法と同
様にして第１図または第２図に示すフローにしたかって
、行なえば良い。

また、本願第三方法における濃縮汚泥の処理は、最終段
階での処理を除いては、本願第三方法とほぼ同様にして
行なわれる。即ち、第４図に示すフローにおいて、嫌気
メタン発酵槽（１５９）に代えて、活性汚泥法による好
気処理槽（１６２）を設けることにより（第５図参照）
、ライン（１５７）からの液体成分を処理することがで
きる。この場合、ライン（１５５）からの気体を圧力調
整した後、好気処理槽（１６２）に供給し、常圧下又は
加圧下に酸素源の少なくとも一部として利用することが
できる。好気処理槽（１６２）で生成した余剰汚泥も、
第１の反応ゾーン（１２１’）に返送され、濃縮汚泥と
ともに処理される。

また、好気処理槽（１６２）からの処理液も、中水とし
て利用したり、直接河川に放流したり、活性１５泥槽（
１３）に返送したり、またはその一部を廃水・汚泥槽（
１０１）に返送したりすることができる。

■９本本願第一方 法願第四方法における厨芥の処理は、本願第一方法と同
様にして第１図または第２図に示すフローにしたがって
、行なえば良い。

また、本願第四方法における濃縮汚泥の処理も、最終段
階での処理を除いて、本願第一方法とほぼ同様にして行
なわれる。即ち、第６図に示すように、ライン（１８５
）からの液体成分を先ず嫌気メタン発酵槽（１５９）に
おいて処理し、次いでライン（１６１）を経て活性汚泥
法による好気処理槽（１６２）に送り、活性汚泥処理す
る。

なお、第６図に示す装置においては、第２の反応ゾーン
（１３９）に引き続いて気液分離器（１５３）を設けて
おり、気体成分は、ライン（１７７）　、熱交換器（１
１３）及びライン（１８１’）を経て、必要ならば、冷
却および圧力調整された後（図示せず）、好気処理槽（
１６２）に供給される。活性汚泥処理は、常圧または加
圧下に行なわれる。一方、気液分離器（１５３）からの
液体成分は、ライン（１７９）、熱交換器（１６５’）
　、ライン（１８３）、冷却器（１４９）およびライン
（１８５）をへて嫌気メタン発酵槽（１５９）に入り、
次いて、好気処理槽（１６２）　　に送られる。

メタン発酵層（１５９）および好気処理槽（１６２）で
生成した余剰汚泥も、第１の反応ゾーン（１２１）に返
送され、濃縮汚泥とともに処理される。

また、好気処理槽（１Ｂ２　）からの処理液も、中水と
して利用したり、直接河川に放流したり、活性汚泥槽（
ＩＳ）　したり、またはその一部を廃水・汚泥槽（１０
１）に返送することができる。

発明の効果 本発明によれば、ごみ処理と廃水処理において以下のよ
うな効果が達成される。

（１）厨芥類のディポーザーによる粉砕泥状化により、
生ごみ類の処理を衛生的、経済的且つ効率的に行うこと
が出来る。より具体的には、以下のような成果か得られ
る。

（ａ）厨房およびその近辺における清潔さが確保される
。

（ｂ）家事労働及び厨房での作業か軽減される。

（Ｃ）ごみ収集時の清潔さの維持及び悪臭の防止が達成
され、収集作業が容易となる。

（ｄ）こみ収集量及び輸送量が減少する。

（ｅ）ごみ焼却場におけるエネルギー回収量か増加する
。

（ｆ）生ごみを埋め立てる際に発生する二次公害が軽減
される。

（２）また、粉砕泥状化した厨芥類と廃水中のＳＳとを
分離回収した後、廃水処理を行なうので、ＳＳを含んだ
状態で廃水処理を行なう従来技術とは異なって、可溶化
されたＢＯＤ成分およびＣＯＤ成分などを処理すること
になり、ディスポーザーの導入によっても、廃水処理設
備に対する負荷の増大、水質の悪化などの問題は生じな
い。

例えば、下水処理場での処理に際し、従来好気性処理で
の曝気容量が、建設省基準により、下水通水量に対し６
〜８時間必要とされていたのに対し、厨芥類粉砕泥状物
と廃水中のＳＳとをさらに生成する余剰汚泥とともに本
発明方法により処理する場合には、処理時間を約１／３
程度に短縮することかできる。

（３）また、廃水から分離した厨芥類粉砕物を含む懸濁
物と廃水処理系からの余剰汚泥とを同時処理することに
より、アンモニアの一部の分解と併せて、ＣＯＤ成分の
みならず、懸濁成分をも効率よく処理することができる
。

即ち、本発明においては、汚泥の脱水工程を必要とする
ことな（、まず充填体及び触媒の不存在下且つ酸素含有
ガスの存在下に液相状態で行われる濃縮汚泥の第一段階
酸化により、濃縮汚泥中のＳＳの可溶化か進行する。次
いで、充填体の存在下且つ酸素の存在下に行われる第二
段階の液相酸化により、アンモニアなとの含窒素酸化物
の一部の分解か行なわれ、またＳＳ成分を含むＣＯＤ成
分も一部分解されるとともに、高分子物質が充填体の作
用により、酢酸などの低級脂肪族カルボン酸に変換され
る。そして、上記の如く液相酸化分解処理された被処理
液中の低分子量の生物学的に易分解性の生成物は、嫌気
性メタン発酵処理および／または好気性処理により、効
率よく分解される。

従って、ディスポーザーの導入により、廃水中の汚濁成
分量が一時的に増大しても、廃水処理設備自体の負荷を
増大させることなく、廃水を効果的に処理することかで
きる。

実施例 以下に参考例および実施例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明らかにする。

参考例１ 厨芥類の発生量とその組成の把握とを目的として、５０
世帯の厨芥類を２日分収集し、分析を行なった。分析に
際しては、全厨芥を四分法により調整し、組成分析用の
試料とディスポーザー処理用の試料とに分けた後、分析
を行なった。

ディスポーザー処理用の試料は、厨芥類１ｋｇを継続的
に投入破砕し、これに水道水を加えて、液量を１０１２
とした。次いで、液の濃度から厨芥１００ｇ当りの負荷
量を求めた。その結果を第１表に示す。なお、粉砕泥状
物の粒径分布は、０．１５ｍｍ未満＝４７％、０．１５
〜１關＝４０％、１〜５＋ｎｍ＝残余であった。

また、分析の結果から、１日−人当たりの厨芥発生量は
、平均的２４０ｇであると推定され、これに基いて、１
日−人当たりの負荷量を求めた。

結果を第２表に示す。

なお、以下の各表において、“Ｔ−Ｎ″とあるのは、全
窒素量を意味する。

最大（ｇ） 平均（’ｇ） 最小（ｇ） 第　　１　　表 ＢＯＤＣＯＤＭｎ １４．０８．２５ ９．５６．３ ６．６４．０ １８．５ １２．４ ０．４５ −Ｎ Ｏ２９４ ０，７７ ０，５５ 第３表 ＢＯＤ　ＣＯＤＭ、、ＳＳ　　Ｔ−Ｎ 最大（ｇ　）　　　８４００　４９５０　　　１１１０
０　５６５平均（ｇ　）　　　５７００　３７７５　　
　７４５０　４６２．５最小（ｇ　）　　　４１５０　
２４００　　　２７００　３３０第２表 ＢＯＤ　ＣＯＤＭｎＳＳ　Ｔ−Ｎ 最大（ｇ　）　　　３３．６　　１９，８　　４４．４
　２．２６平均（ｇ　）　　　２２，８　　１５．１　
　２９．８　１．８５最小（ｇ　）　　　１６．６　　
９．６　　１０．８　１．３２さらに、上記第１〜３表
の平均値を用いて、既存の終末下水処理場（処理人ロ２
５万人：下水処理歯１２５０００ｍ３／日）（こお（す
るディスポーザーの使用前後における各成分の濃度およ
び負荷の状況について試算した結果を第４表に示す。

上記の結果に基いて、１日２５万人当たりの負荷量を求
めた。結果を第３表に示す。

なお、ディポーサー使用による１日２５万人当たりの下
水増加量は、約４％、即ち、約５０００ｍ３　（１９Ｑ
／人・日）と推定される。

第４表 ディスポーザー 使用前　　使用後　　増加率 （％） 濃度（＋ａｇ／Ｑ） ＢＯＤ　　　　　　　　　　１４０　　　１７９　　　
２７．９ＣＯＤＭ、　　　　　　　　　　８７　　　１
１３　　　２９．９ＳＳ　　　　　　　　　　　１２５
　　　１７８　　　４２．４Ｔ−Ｎ　　　　　　　　　
　　　２７　　　　２９．６　　　９．６負荷（ｋｇ／
日） Ｂ　ＯＤ　　　　　　　　１７４３０　　２３１３０　
　３２．７ＣＯＤ　Ｍｏ１０ｇ３０　　１４６０５　　
３４．９Ｓ　Ｓ　　　　　　　　　２００００　　２７
５００　　３７．８Ｔ−Ｎ　　　　　　　　３３６０　
　　３ｇ２３　　１３．８注：ミＳは、生物処理槽での
生成汚泥を含む。

程度、ＳＳで約３８％程度、全窒素成分で約１５％程度
の負荷の増大が予測される。

実施例１ 第２図に示すフローに従って、初沈槽（２３）および終
沈槽（２５）から回収した懸濁物ならびに活性処理槽（
１３）からの余剰汚泥の混合物１部に対し、厨芥類をデ
ィポーザーで破砕した泥状物０．３８部（いずれも乾燥
重量）を加えた混合物を下水と併せ、下水汚泥濃縮液と
して、下記の処理に供した。

該下水汚泥濃縮液の組成および性状は、以下の通りであ
る。

第４表に示す結果から、ディスポーザーの使用により、
ＢＯＤおよびＣＯＤＭ、、で約３０〜３５％第５表 ｐＨ６，７ ＣＯＤＭ−（ｍｇ／Ｑ）　　　　　１８０００ＣＯＤｃ
＝　（ｍｇ／Ｑ）　　　　　　３８００ＯＮＨ３−Ｎ　
　（■／Ω）　　　　　　６００Ｔ−Ｎ　　（＋ｏｇ／
Ｑ）　　　　　　　　３２００ＢＯＤ　　（ｍｇ／Ｑ）
　　　　　　　１３０００ＳＳ　　（ｍｇ／Ｒ）　　　
　　　　　４００００ＶＳＳ　　（ｍｇ／Ａ’）　　　
　　　　２８０００ＴＯＤ　　（＋ｏｇ／Ｑ）　　　　
　　　６４０００ＴＯＣ（ｍｇ／Ω）１３Ｂ００ 次いで、第５表に示す組成の下水汚泥濃縮液を空間速度
１．　０１／Ｈｒ（空塔基準）及び質量速度７、　９６
　ｔ　／ｍ２Ｈｒで第１の第３図に示す装置の反応ゾー
ン（１２１”）の下部に供給した。一方、空間速度２２
７１／Ｈｒ　（空塔基準、標準状態換算）で空気を第１
の反応ゾーン（１２１’）の下部に供給した。この状態
で温度２５０°Ｃ１圧力９０ｋｇ／ｃｍ２　・Ｇの条件
下に廃水の湿式酸化処理を行なった。

本工程で得られた処理水の組成を第６表に示す。

第　　　６　　　表 ｐＨ６，３ ＣＯＤＭｎ（ｍｇ／Ｒ）　　２０００ ＣＯＤｃ、（［［１ｇ＃り　　１０７９ＯＮＨ３−Ｎ　
（ｍｇ／Ｒ）　２５００ Ｔ−Ｎ　（ｍｇ／Ｒ）　　２７７０ ＢＯＤ　（ｍｇ／Ｒ）　　９５５５ ＳＳ　（ｍｇ／Ｑ）１２２８０ ＶＳ　Ｓ　（Ｄ／Ｑ）　　２８０ ＴＯＤ　（ｍｇ／ｌ　　２０８００ ＴＯＣ（ｍｇ／９）　　４Ｂ２０ 第５表と第６表との対比から明らかな如く、湿式酸化に
よるＣ　ＯＤ　Ｍ、、　ＣＯＤ　ｃ＝、ＴＯＤ及びＴ０
Ｃの分解率は、それぞれ８８．９％、７１．６％、６７
．５％および６７．５％である。

また、含窒素化合物がアンモニアに転化されたことによ
り、アンモニア濃度は、約４倍となっている。

次いで、球形（４〜６ｍｍ’）のチタニア構造体を前工
程での空塔容積量の１／２量（充填体層での反応時間と
して３０分）となる様に充填した第２の反応ゾーン（１
３９）に第１の反応ゾーンからの処理水及び空気を供給
し、液相酸化を行なった。

反応温度は２７０°Ｃとし、圧力は、第１の反応ゾーン
での湿式酸化工程と同様とした。

本工程で得られた処理水の組成を第７表に示す。

第　　　７　　　表 ｐＨ２，８ ＣＯＤＭ、、（■ｇｉ）　　　　　　　　１０００１０
０ＯＣＯＤｃ−（６００Ｏ Ｎ　Ｈ３Ｎ　　（ＩＩ１ｇ／　Ｑ　）　　　　　　２１
２５Ｔ−Ｎ　　（ｌＩｇ／Ｒ）　　　　　　　　　２５
００ＢＯＤ　　（ｍｇ／Ｒ）　　　　　　　　８０００
ＳＳ　　　（ｍｇ／ｆｆ）　　　　　　　１００００Ｖ
ＳＳ　　（ｍｇ／Ｒ）　　　　　　　　　　２００ＴＯ
Ｄ　　（Ｄ／＆）　　　　　　　１３５００ＴＯＣ（ｍ
ｇ／Ｒ）　　　　　　　　　２７００第５表と第７表と
の対比から明らかな如く、Ｃ０Ｄｏ、およびＴＯＤの廃
水１２当りの分解量は、それぞれ３２０００ｍｇおよび
５０５００ｍｇである。

これら成分の分解による反応熱とアンモニア成分の一部
の分解による反応熱とにより、反応は、外部からの熱供
給なしに行なうことができた。即ち、第３図に示すフロ
ーにおいて、加熱炉（１２５）を使用する必要はなかっ
た。

実施例２ 実施例１と同様にして下水汚泥濃縮液の処理を行なった
後、湿式酸化工程からの処理水を熱交換器（１１３）及
び冷却器（１４９）により冷却し、さらに気液分離器（
１５３）に送り、排気ガスと処理水とに分離した。なお
、処理水の温度は、次工程の嫌気メタン発酵槽での温度
が約５５℃となる様に冷却器（１４９）で調節した。

気液分離器（１５３’）から−の排気ガス中には、ＳＯ
Ｘ及びＮＯｘは検出されなかった。

次いで、上記工程からの処理水を重力沈降分離槽（図示
せず）に導き、残存ＳＳを分離除去した。

分離されたＳＳの９８％以上は、不燃性灰分であった。

重力沈降分離槽からの液を１０％水酸化ナトリウム溶液
によりｐＨ約７．２に調節した後、嫌気メタン発酵槽（
１５９）に送入した。嫌気メタン発酵槽は、流動床形式
のものであり、粒径３００μｍの多孔質セラミック粒子
に菌体を付着させ、循環ポンプにより流動床を形成させ
た。

嫌気性消化後の消化液の水質（第４図に相当する本願第
２方法の結果）を第８表に示す。

なお、嫌気性消化後の余剰汚泥は、最初の無触媒湿式酸
化工程に返送して、処理した。

第　　　８　　　表 ｐＨ ＣＯＤＭ、、（ＩＩ１ｇ／Ｑ） ＣＯＤ　ｃ−（ｍｇ／　Ｑ　） ＮＨ３−Ｎ　　（ｍｇ／ Ｔ−Ｎ（ｍｇ／＆） ＢＯＤ（ｍｇ／＆） Ｓ　Ｓ　　　（Ｄ／　Ｑ　） ＴＯＣ（ｍｇ／Ｒ） ７．１ Ｒ）　　　　　２０００ 実施例３ 実施例２で得られた処理水 （ＳＳは分離除去済 み、約３７℃）をさらに活性汚泥法により好気処理した
。

好気処理後の水質（第６図に相当する本願第四方法の結
果）を第９表に示す。

第　　　９　　　表 ｐ）（７，０ ＣＯＤＭｎ（ｍｇ／Ｑ）　　　　　　　１３．５ＮＨ３
−Ｎ　（ｍｇ／Ｑ）　　　　１７５０Ｔ−Ｎ　（ｍｇ／
Ｑ）　　　　　　２０６０ＢＯＤ（＋ｎｇ／Ｑ）　　　
　　　　　９７８８　　　（ｍｇ／Ｒ）　　　　　　　
　　　３ＴＯＣ（ｍｇ／Ｑ）　　　　　　　２９．７な
お、好気処理後の余剰汚泥は、最初の湿式酸化工程に返
送して、処理した。

実施例４〜６ 実施例１と同様の下水汚泥濃縮物を実施例１と同様にし
て湿式酸化処理した後、反応時間を第１０表に示すよう
に変えた以外は実施例１と同様にして処理液をさらに球
形チタニア充填体の存在下に湿式酸化処理に供した。

結果を第１０表に示す。

第　　　１０　　　表 反応時間（分） ＣＯＤＭｏ（ｍｇ／Ｑ） ＣＯＤ　ｃ−（ｍｇ／　Ｑ　） Ｎ　Ｈ３Ｎ　（ｍｇ／　Ｑ　） Ｔ−Ｎ（ｍｇ／Ｑ） ＢＯＤ（ｍｇ／Ｌ） Ｓ　Ｓ　　（ｍｇ／　Ｑ　） ＶＳＳ（ｍｇ／Ｑ） ＴＯＤ（ｍｇ／Ｑ） ＴＯＣ（ｍｇｚｌ） 実施例７ 実施例１と同様の下水汚泥濃縮物を実施例１と同様にし
て湿式酸化処理した。

次いで、上記湿式酸化処理工程からの処理液を実施例６
と同様にしてさらに球形チタニア充填体の存在下に湿式
酸化処理に供した。

次いで、上記湿式酸化処理工程からの処理液を第５図に
示すフローにしたがって、活性汚泥処理槽（１６２）に
おいて好気処理した。好気処理は、３５℃、２　ｋｇ　
／　ｃｉの条件下に行ない、曝気に必要な気体は、上記
湿式酸化処理工程からの排ガスを圧力制御して使用した
。

好気処理後の水質（本願第三方法の結果）を第１１表に
示す。

第　　　１１　　　表 ｐＨ７，２ ＣＯＤＭｏ（ｍｇ／Ｒ）　　　　　　　　　１３ＮＨ３
Ｎ　　（ｍｇ／　Ｑ　）　　　　１７８５Ｔ−Ｎ　　（
ｍｇ／Ｑ）　　　　　　２０６５ＢＯＤ　　（ｍｇ／Ｑ
）　　　　　　　　　９９ＳＳ　　　Ｃｍｇ／Ｑ）　　
　　　　　　　　３ＴＯＣ（ＩＩ１ｇ／Ｑ）　　　　　
　　　　３０実施例８ （ａ）実施例１と同様の組成の下水汚泥濃縮物を温度を
２６０°Ｃ１圧力を９５ｋｇ／ｃ♂・Ｇとした以外は実
施例１と同様にして湿式酸化処理した。

（ｂ）次いて、上記湿式酸化処理工程からの処理液を温
度を２８０°Ｃ１圧力を９５ｋｇ／ｃｎ’ｔ−Ｇとした
以外は実施例１と同様にして、さらにチタニアハニカム
状充填体の存在下に湿式酸化処理に供した。

（Ｃ）次いで、上記湿式酸化処理工程からの処理液を水
酸化ナトリウム溶液でｐＨを６．７に調整し、限外濾過
膜を用いて濾過し、ＳＳを分離除去した後、第５図に示
すフローにしたがって、活性汚泥処理槽（１６２）にお
いてで好気性処理した。

好気性処理は、３５°Ｃ、２）ｃｇ　／　ｃＪの条件下
に行ない、曝気に必要な気体は、上記湿式酸化処理工程
からの排ガスを圧力制御して使用した。分離したＳＳの
９９％は不燃性の灰分てありので、系外に取り出した。

各工程終了後の水質を第１２表に示す。

第 表 ｐＨ６，５６，４６，６ ＣＯＤ　Ｍ、、（ｍｇ／　Ｑ　）　　　　　　　１４０
０　　　７００　　　１５ＮＬ−Ｎ　　（Ｄ／９）　　
　　　２２１０　　２１００　　１７９０Ｔ−Ｎ（ａｇ
／Ω）　　　　　　２３２０　　２３００　　２０６０
ＢＯＤ　　（目ｇ／　Ｑ　）　　　　　　６９２０　　
５８００　　　１ｌｌＳ　Ｓ　　　（Ｄ／　Ｑ　）　　
　　　１２０９０　　９７００　　　　１ＶＳＳ　　（
ｍｇ／Ｑ）　　　　　　２６０　　　１８０　　　　０
Ｔ　ＯＤ　　（ｍｇ／　Ｑ　）　　　　　１８９００　
　１２５００　　２３８０ＴＯＣ（Ｄ／９）　　　　　
　４０００　　　２４００　　　３５なお、気液分離器
（１５３）からの排気中には、ＳＯＸ及びＮＯＸは検出
されなかった。

また、高濃度のＳＳを含む実施例１と同様の下水汚泥濃
縮液の処理を延べ２０００時間行なった後にも、各工程
での各成分の分解率の低下は認められす、廃水処理を引
続き支障なく行なうことができた。

実施例９および比較例１〜２ 前記第４表に示すディスポーサー使用後の下水の水質に
対応するように、下水に厨芥類の破砕物を加えて、処理
試料を調製した。

この様に調製された処理試料からＳＳ成分を分離した後
、温度３５℃、滞留時間２時間の条件下に活性汚泥法に
より、好気処理を行なった。

また、ＳＳ成分は、実施例１と同様にして二段階の湿式
酸化処理に供して、同様の結果を得た。

なお、比較のために、ＳＳ成分を分離すること無く、直
接温度３５℃、滞留時間２時間の条件下に（比較例１）
、或いは直接温度３５°Ｃ１滞留時間８時間の条件下に
（比較例２）活性汚泥法により好気処理を行なった。

好気処理による結果を第１３表に示す。

第　　　１３　　　表 試料　実施　　比較　比較 水質　例９　　例１　例２ ＳＳ（ｍｇ／Ｑ）　　　　１７８　　＜１　　１２．１
　８．９ＢＯＤ　（ｍｇ／Ｑ）　　１７９　　７　　１
８．０　１０．５Ｔ−Ｎ　　（ｍｇ／Ｑ）　　２９．６
　１３　　１６．７　１６．５ＣＯＤ、Ａｎ（ｍｇ／Ｒ
）　　　１１３　　８　　１５．０　１１．０実施例１
０ 実施例１〜３及び実施例４〜６の湿式酸化工程または嫌
気メタン醗酵処理工程または好気処理工程からの各処理
水を第２図に示す当初の下水処理系の生物処理槽（１３
）に返送し、それぞれ好気性汚泥処理（常圧、温度３５
°Ｃ１滞留時間２時間）を行なった。返送量は、下水量
に対して、０．５３％であった。

好気性処理後のそれぞれの水質は、第１４表に示す範囲
内にあった。

第　　　１４　　　表 ＳＳ　（ｍｇ／Ｒ）　　　１〜５ ＢＯＤ（ｆｌ］ｇ／Ｑ）　　　７〜１８ＣＯＤＭｎ　（
ｍｇ／Ｒ）　　　４〜１９

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は、本発明の実施態様を示すフローチ
ャートである。 （１）・・・厨芥類 （３）・・・ディスポーザー （５）・・・生活排水 （７）・・・産業排水 （９）・・・専用排水管 （１１）・・・ＳＳ分離機 （１３）・・・活性汚泥槽 （１５）・・・５Ｓ （１７）・・・余剰汚泥 （１９）・・・汚泥濃縮機 （２１）・・・下水道 ・・・初沈槽 ・・・終沈槽 ・・・ＳＳ ・・・余剰汚泥 ・・・ＳＳ ）・・・廃水・汚泥貯槽、 ）・・・ポンプ、 ）・・・圧縮機、 ）・・・熱交換器、 ）・・・第１の反応ゾーン、 ）・・・加熱炉、 ）−・・ｐＨ凋整物質貯槽、 ）・・・ポンプ、 ）・・・第２の反応ゾーン、 ）・・・冷却器、 ）・・・気液分離器、 ）・・・嫌気メタン発酵槽、 ）・・・好気処理槽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］廃水および汚泥の処理方法であって、 （１）厨芥類を粉砕泥状化し、生活廃水および／または
   産業廃水と混合して下水道または廃水処理設備に連絡さ
   れた専用排水管に排出する工程、 （２）下水処理場における処理または廃水処理設備にお
   ける処理に先立って上記混合物中の固形物と液状成分と
   を分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
   する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
   は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
   形物とを下水または廃水に混合する工程、および （５）上記（４）で得られた混合物を混合物中のアンモ
   ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
   理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の存在下にｐＨ約１
   〜１１．５、温度１００〜３７０℃で湿式酸化分解する
   工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。 ［２］廃水および汚泥の処理方法であって、 （１）厨芥類を粉砕泥状化し、生活廃水および／または
   産業廃水と混合して下水道または廃水処理設備に連絡さ
   れた専用排水管に排出する工程、 （２）下水処理場または廃水処理設備における処理に先
   立って上記混合物中の固形物と液状成分とを分離する工
   程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
   する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
   は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
   形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を混合物中のアンモ
   ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
   理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の存在下にｐＨ約１
   〜１１．５、温度１００〜３７０℃で湿式酸化分解する
   工程、 （６）上記（５）で得られた処理液を嫌気メタン発酵処
   理する工程、および （７）上記（６）からの余剰汚泥を前記（５）に返送す
   る工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。 ［３］廃水および汚泥の処理方法であって、 （１）厨芥類を粉砕泥状化し、生活廃水および／または
   産業廃水と混合して下水道または廃水処理設備に連絡さ
   れた専用排水管に排出する工程、 （２）下水処理場における処理または廃水処理設備にお
   ける処理に先立って上記混合物中の固形物と液状成分と
   を分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
   する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
   は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
   形物とを下水または廃水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を混合物中のアンモ
   ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
   理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の存在下にｐＨ約１
   〜１１．５、温度１００〜３７０℃で湿式酸化分解する
   工程、 （６）上記（５）で得られた処理液を常圧又は加圧下に
   活性汚泥処理する工程、および （７）上記（６）からの余剰汚泥を前記（５）に返送す
   る工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。 ［４］廃水および汚泥の処理方法であって、 （１）厨芥類を粉砕泥状化し、生活廃水および／または
   産業廃水と混合して下水道または廃水処理設備に連絡さ
   れた専用排水管に排出する工程、 （２）下水処理場における処理または廃水処理設備にお
   ける処理に先立って上記混合物中の固形物と液状成分と
   を分離する工程、 （３）上記（２）で分離された液状成分を活性汚泥処理
   する工程、 （４）上記（２）で分離された固形物と下水処理場また
   は廃水処理設備において発生するか或いは回収される固
   形物とを下水に混合する工程、 （５）上記（４）で得られた混合物を混合物中のアンモ
   ニア、有機性物資および無機性物質を分解するに必要な
   理論酸素量の１〜１．５倍量の酸素の存在下にｐＨ約１
   〜１１．５、温度１００〜３７０℃で湿式酸化分解する
   工程、 （６）上記（５）で得られた処理液を嫌気メタン発酵処
   理する工程、 （７）上記（６）で得られた処理液を活性汚泥処理する
   工程、および （８）上記（６）および／または（７）からの余剰汚泥
   を前記（５）に返送する工程 を備えたことを特徴とする廃水および汚泥の処理方法。