JPH05337493A - 固形物含有高濃度有機廃水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理装置の小型化と、粉砕固形物を可溶化分
解することが可能で、余剰汚泥等の後処理を著しく軽減
させ高濃度有機物汚水と固形物の同時処理が可能な固形
物含有高濃度有機廃水の処理方法の提供。 【構成】 廃水中の固形物を粉砕する工程と、粉砕され
た固形物を含有する廃水を固液分離する固液分離工程
と、分離された固形物と廃水の一部を処理する嫌気処理
工程と、固液分離工程で分離された廃水及び嫌気処理工
程の処理水を加圧浮上法で懸濁物等を分離しスカム層を
嫌気処理工程へ返送する加圧浮上工程と、加圧浮上工程
での処理水を処理する好気処理工程と、好気処理工程の
溢流水の余剰汚泥等を沈澱させ沈澱物を嫌気処理工程へ
返送する沈澱化工程と、沈澱化工程での上澄液を系外へ
放流するとともに一部を加圧浮上工程の加圧水として使
用する放流工程と、を備えた構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭や業務用の調理場
等の厨芥又はトイレや養豚場等飼育場の屎尿廃水中等の
固形物を粉砕機で粉砕し、その粉砕処理汚水を浄化処理
するための固形物含有高濃度有機廃水の処理方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、家庭や業務用の調理場等の厨芥又
は人間や養豚場等の飼育場の屎尿廃水等は粉砕機で廃水
中に含まれる固形物を粉砕する粉砕処理方法が開発され
ている。粉砕機は使用時の簡易性という点で特に優れた
ものであるが、粉砕した固形物を廃水とともに直接排出
するため、公共水域では水質悪化の原因となり、また下
水道放流地域では下水管内に堆積し、あるいは終末処理
場への処理負荷を増加させるという問題点があり、普及
せずに現在に至っている。

【０００３】これを解決する方法として厨芥等の固形物
を粉砕機で粉砕した後、固液分離し、液体は生物処理に
より浄化し、固形物は嫌気分解処理槽でメタン発酵させ
てメタンガスとして取り出すことによりエネルギーを回
収する技術が開発されている。

【０００４】一方琵琶湖などの公共水域放流地域の一般
家庭においては屎尿を浄化する単独処理浄化層および屎
尿と生活雑排水を合わせた生活廃水を浄化する合併処理
浄化層が設置されている。

【０００５】以下に従来の固形物含有高濃度有機廃水の
処理方法について説明する。図３は、家庭厨芥や屎尿を
処理する合併処理浄化槽の構成図である。

【０００６】３９は合併処理浄化槽の浄化槽本体、４
０，４１は生活廃水が流入する第１，第２嫌気処理槽、
４２は嫌気性処理水を好気性濾床４５等を介して曝気装
置４６からの空気で好気的に処理する好気処理槽、４３
は処理水中の浮遊物を沈澱分離する沈澱分離槽、４４は
上澄液を消毒する消毒槽である。

【０００７】以上のように構成された合併処理浄化槽に
ついて、以下その廃水の処理方法を説明する。

【０００８】固形物を含んだ生活廃水は第１，第２嫌気
処理槽４０，４１で嫌気的に処理されるが貯溜時間が短
いためある程度の固形物を可溶化分解するにすぎず残存
の未分解の固形物と処理水を好気処理槽４２で接触曝気
式に好気性処理されるが、好気性菌の可溶化能は極めて
低いため未分解の固形物と多量の余剰汚泥が沈澱分離槽
４３で分離され蓄積されるとともに上澄液は消毒後放流
される。

【０００９】蓄積された未分解の固形物や余剰汚泥は定
期的に系外へ抜き取り排出され埋立等で処理される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ＢＯＤ負荷量が２００ｐｐｍ程度の汚水を
処理するのには効率的であるが、多量の余剰汚泥が発生
するので定期的に抜き取らねばならず作業性に欠け維持
管理が困難という問題点を有していた。また、高濃度廃
水と厨芥や屎尿の粉砕固形物の混合物はＢＯＤ負荷量が
数千〜数万となり処理時間が２日程度では粉砕固形物の
表面上のみで生化学反応が進行し、粉砕固形物は完全に
可溶化分解できず浄化槽内に堆積し、浄化槽の性能を著
しく低下させるという問題点があり、これらを公共水域
に排出すると水質汚濁や終末処理場の処理負荷を増加さ
せるという問題点があった。これを防止するためには、
合併処理浄化槽の他に固形物用の別処理装置または回収
装置を設けなければならないという問題点を有してい
た。

【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、廃水処理装置の小型化・コンパクト化と、粉砕固形
物を可溶化分解することが可能で、余剰汚泥や未分化固
形物の後処理を著しく軽減させ高濃度有機汚水と固形物
の同時処理を可能とした固形物含有高濃度有機廃水の処
理方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１の固形物含有高濃度有機廃水の処理
方法は、廃水中の固形物を粉砕する工程と、前記工程で
粉砕された固形物を含有する廃水を固液分離する固液分
離工程と、前記工程で分離された粉砕固形物と廃水の一
部を嫌気的条件下で処理する嫌気処理工程と、前記固液
分離工程で分離された廃水及び前記嫌気処理工程の処理
水を加圧浮上法で懸濁物や浮遊物等を分離しスカム層を
前記嫌気処理工程へ返送する加圧浮上工程と、前記加圧
浮上工程での処理水を好気的条件下で処理する好気処理
工程と、前記好気処理工程の溢流水中の余剰汚泥等を沈
澱させ沈澱物を前記嫌気処理工程へ返送する沈澱化工程
と、前記沈澱化工程での上澄液を系外へ放流するととも
に前記上澄液の一部を前記加圧浮上工程の加圧水として
使用する放流工程と、を備えた構成からなる。

【００１３】

【作用】この構成によって、粉砕された厨芥や屎尿等の
固形物は少量の水の存在下で多量の嫌気性菌と接触する
ので可溶化分解することができる。更に、嫌気処理され
た処理水を加圧浮上処理した後好気処理工程で、好気性
微生物群により処理するのでＢＯＤ負荷量を著しく低減
させることができる。加圧浮上槽で浮上したスカムや沈
澱汚水等を嫌気分解工程に返送して再度処理を繰り返す
のでＳＳの発生のない良好な処理水とすることができ
る。更に、厨芥や屎尿固形物の回収が不要でかつ簡単な
構造であるため維持管理が容易で常に衛生的に保つこと
ができ、余剰汚泥の廃棄作業等を著しく軽減化すること
ができる。また放流水のＢＯＤ負荷量が極めて低いので
環境汚染等の公害問題を防止することができる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１５】尚、本実施例の理解を容易にするため家庭
や業務用の調理場を例にとり説明する。

【００１６】図１は本実施例における固形物含有高濃度
有機廃水の処理装置の構成図である。

【００１７】１は調理場の流し台、２は調理場の流し台
１の低部に配設された粉砕機、３は粉砕機２で粉砕処理
された固形物が水とともに流れる原水管、４は廃液貯溜
槽、５は合成樹脂や金属等で網目状に作製されたスクリ
ーンや平板からなる堰板で廃液貯溜槽４を仕切って底部
から周壁にかけて装設固定された固液分離部、４ａは原
水管３の原水を受け入れるとともに固形物を貯溜する廃
液貯溜槽４の固形物貯溜部、４ｂは固液分離部５で固形
物を分離された排水を貯溜する廃液貯溜槽４の排水貯溜
部、６は廃液貯溜槽４の固形物貯溜部４ａで貯った粉砕
固形物と少量の廃水を嫌気処理槽９へ移送管７を介して
間欠的に送る固液送出ポンプ、８は廃液貯溜槽４の溢流
管、３１は嫌気処理槽９に装設され嫌気性微生物群を保
持する嫌気性微生物濾床、３３はブロワー３２，放出管
３４を介して嫌気分解処理槽９の生成ガスを大気に放出
する排気管、１０は嫌気処理槽９の溢流管、２０は溢流
管８，１０の懸濁物（ＳＳ）や浮遊物を浮上させる加圧
浮上槽、２７は加圧浮上槽２０のスカム層３５をスカム
移送管２８を介して嫌気処理槽９へ移送するスカム回収
ポンプ、１９は加圧浮上槽２０の溢流管、２１は好気分
解処理槽、２２は接触材、２３はエアーポンプ２４の空
気を気泡流で流す散気管、２５は好気処理槽２１の溢流
管、１８は好気分解処理水の汚泥を沈澱させる沈澱槽、
３８は余剰汚泥等からなる沈澱物、２９は沈澱槽１８の
沈澱物３８を嫌気処理槽９へ汚泥返送管３０を介して返
送する汚泥回収ポンプ、３６は沈澱槽１８の溢流管、２
６は放流槽、１４は放流槽２６の処理水を処理水管１１
を介して気液混合器１３で溶存酸素量（ＤＯ）を高め空
気抜き弁１６を備えた加圧タンク１５を介して加圧水管
１２から減圧板１７を経て加圧浮上槽２０で懸濁物質や
浮遊物等を浮上させる加圧ポンプ、３７は処理水を系外
へ放流する放流管である。

【００１８】以上のように構成された本実施例の処理装
置について、以下その固形物含有高濃度有機廃水の処理
方法を図２を用いて説明する。

【００１９】図２は本実施例の固形物含有高濃度有機廃
水の処理方法の処理フロー図である。

【００２０】流し台１で使用された厨房廃水と粉砕機２
で粉砕された厨芥等の粉砕固形物は廃水と共に処理原水
となり原水管３を流れ廃液貯溜槽４の固形物貯溜部４ａ
に導入され、厨房廃水は固液分離部５で粉砕固形物を分
離し廃水貯溜部４ｂを溢れた廃水は溢流管８を通り加圧
浮上槽２０に流入する。一方粉砕された厨芥の固形物は
廃水と共に固形物貯溜部４ａに貯溜される。固液送出ポ
ンプ６はタイマー又はレベラーで制御されて運転され粉
砕固形物と嫌気処理に必要最小限の廃水を嫌気処理槽９
に移送管７で通し移送する。嫌気処理槽９では嫌気性生
物濾床３１に固定化された嫌気性微生物群で厨芥固形物
を２０日以上好ましくは３０〜４０日滞留させ、有機物
を嫌気処理し溶化分解して廃水中に溶解する。嫌気処理
槽９の処理方法は、通性嫌気性菌を主体とする微生物群
を利用して、まず厨芥を高級炭水化物などの中間生成物
に分解し、さらに低級揮発性有機物、酢酸などの可溶化
物質に分解し水に溶解する有機固形物の溶化処理方法で
ある。嫌気処理槽９では下層部に沈澱有機物層が上層部
に浮上有機物が堆積し、中間層に有機物が可溶化分解し
た水溶液層が形成される。有機物を溶解した廃水は溢流
管１０を介して嫌気処理槽９の中間層から順次、加圧浮
上槽２０へ移送され、加圧浮上槽２０では廃水貯溜部４
ｂから流入した固形分を分離された廃水と嫌気処理槽９
から固形物が分解可溶化された処理水のみが合流する。
加圧浮上槽２０では加圧タンク１５と加圧浮上槽２０と
の圧力差によって溶け込んでいた空気が微細気泡となっ
て水から分離され、この微細気泡が汚水中の懸濁物質
（ＳＳ）や浮遊物に付着して浮上させ、いわゆる加圧浮
上処理により加圧浮上槽２０の処理液上層部に油脂分・
浮遊物質のスカム層３５を形成し、廃水をＢＯＤが高負
荷のスカム層３５とＢＯＤが低負荷の廃水に分離するこ
とが出来る。ＢＯＤが低負荷の廃水は前処理水となって
溢流し溢流管１９から好気処理槽２１に流出する。一方
加圧浮上槽２０のスカム層３５はスカム回収ポンプ２７
にて回収されスカム移送管２８を通り嫌気処理槽９へ返
送され嫌気分解で可溶化し処理する。好気処理槽２１で
はエアーポンプ２４から供給される空気が散気管２３よ
り好気処理槽２１内に送気され常に好気的状態に保たれ
ている。好気処理槽２１には接触材２２が設けられてお
り、その表面には微生物が付着して微生物膜を形成して
いる。この微生物膜は前処理後の廃水中に溶存している
有機物を取り込み、散気管２３から送り込まれる酸素及
び廃水中の溶存酸素を使って有機物を酸化分解する。こ
の際廃水は前処理された、または中間生成物に分解され
可溶化された低負荷ＢＯＤの廃水であるので処理槽が小
さくても効率よく浄化処理できる。この反応により接触
材２２の好気性菌は増殖され、その一部は接触材２２か
ら徐々に剥離される。こうして前処理廃水中に溶存して
いる有機物を取り込んで接触材２２から剥離された微生
物膜の破片は余剰汚泥となり、好気処理槽２１内で曝気
撹拌され、処理水と共に溢流管２５を通り沈澱槽１８へ
流れ、沈澱槽１８の低部に沈澱する。沈澱した余剰汚泥
はエアーリフトポンプ等からなる汚泥回収ポンプ２９に
て引き抜かれ、汚泥返送管３０で嫌気処理槽９へ返送さ
れ嫌気分解され可溶化し液化され処理される。沈澱物３
８は嫌気処理槽９で液化されるため厨芥の固形物処理設
備を設ける必要がない。沈澱槽１８で沈澱処理された浄
化上澄み水は溢流管３６で放流槽２６に送られ放流管３
７から系外へ放流される。

【００２１】以上のように本実施例では、家庭や業務用
の食堂、養豚場等の飼育場で排出される廃水と有機固形
物の処理を一括して行うことができるので、固形物や余
剰汚泥を別途抜き出し処理する装置や作業を削減でき
る。また固形物の微粒物と加圧浮上法で分離させた懸濁
物質や油分を嫌気処理槽で可溶化分解し有機物を低分子
に分解して水に溶解して処理するため、後処理が一般の
排水処理方法に比べ極めて簡略化できる。嫌気処理槽の
大きさは貯溜槽から嫌気分解に必要量の水だけを嫌気処
理槽に移送するため、固形分の滞留量も少なく大きな容
量を必要とせずまた好気性処理槽は前段階で加圧浮上処
理されたＢＯＤが低負荷の汚水を処理するため、効率的
に処理でき処理槽を小さくでき装置全体を著しく小型化
コンパクト化できる。

【００２２】なお本実施例で使用している嫌気性微生物
濾床３１及び接触材２２にはハニカム状のもの、フィラ
メント状のもの、網目状のもの等各種形状のものがある
が、本発明はこれらの形状に拘るものでなく、表面積が
大きいものであれば良く接触材２２に関しては、かつ通
気性が良好なものが良い。また本実施例ではポンプの吸
引力を利用して放流水と空気を吸引し加圧タンクに送っ
て加圧水を得ているが、加圧手段としてはこれに拘るも
のではない。例えばポンプで放流水を送りコンプレッサ
ーで空気を送って加圧水を得てもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明は厨芥等の固形物処
理を粉砕機（ディスポーザ等）で行え、生ゴミ等を持ち
出す煩わしさがなく衛生的に処理でき、かつ全ての廃水
を処理できる厨房廃水処理と、厨芥等の固形物処理の機
能を付加し、公害問題、下水道処理能力問題という粉砕
機使用時の欠点を補う事が出来、処理に関わる固形物や
汚泥の外部への回収・廃棄等のメンテナンスを必要とし
ない固形物含有廃水を高効率でＢＯＤ負荷量を著しく低
減させその処理水は、水質汚濁等の生ずることのない小
型でコンパクト化された固形物含有高濃度有機廃水の処
理方法を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の固形物含有高濃度有機廃水の処理装
置の構成図

【図２】本実施例の固形物含有高濃度有機廃水の処理フ
ロー図

【図３】一般的な合併処理浄化槽の構成図

【符号の説明】

１ 流し台 ２ 粉砕機 ３ 原水管 ４ 廃液貯溜槽 ４ａ 固形物貯溜部 ４ｂ 廃水貯溜部 ５ 固液分離部 ６ 固液送出ポンプ ７ 移送管 ８ 溢流管 ９ 嫌気処理槽 １０ 溢流管 １１ 処理水管 １２ 加圧水管 １３ 気液混合器 １４ 加圧ポンプ １５ 加圧タンク １６ 空気抜き弁 １７ 減圧板 １８ 沈澱槽 １９ 溢流管 ２０ 加圧浮上槽 ２１ 好気処理槽 ２２ 接触材 ２３ 散気管 ２４ エアーポンプ ２５ 溢流管 ２６ 放流槽 ２７ スカム回収ポンプ ２８ スカム移送管 ２９ 汚泥回収ポンプ ３０ 汚泥返送管 ３１ 嫌気性微生物濾床 ３２ ブロワー ３３ 排気管 ３４ 放出管 ３５ スカム槽 ３６ 溢流管 ３７ 放流管 ３８ 沈澱物 ３９ 浄化槽本体 ４０ 第１嫌気処理槽 ４１ 第２嫌気処理槽 ４２ 好気処理槽 ４３ 沈澱分離槽 ４４ 消毒槽 ４５ 好気性濾床 ４６ 曝気装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】廃水中の固形物を粉砕する工程と、前記工
   程で粉砕された固形物を含有する廃水を固液分離する固
   液分離工程と、前記工程で分離された粉砕固形物と廃水
   の一部を嫌気的条件下で処理する嫌気処理工程と、前記
   固液分離工程で分離された廃水及び前記嫌気処理工程の
   処理水を加圧浮上法で懸濁物や浮遊物等を分離しスカム
   層を前記嫌気処理工程へ返送する加圧浮上工程と、前記
   加圧浮上工程での処理水を好気的条件下で処理する好気
   処理工程と、前記好気処理工程の溢流水中の余剰汚泥等
   を沈澱させ沈澱物を前記嫌気処理工程へ返送する沈澱化
   工程と、前記沈澱化工程での上澄液を系外へ放流すると
   ともに前記上澄液の一部を前記加圧浮上工程の加圧水と
   して使用する放流工程と、を備えたことを特徴とする固
   形物含有高濃度有機廃水の処理方法。