JPH0760290A - 改良汚水処理法 - Google Patents

改良汚水処理法

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JPH0760290A
JPH0760290A JP5165849A JP16584993A JPH0760290A JP H0760290 A JPH0760290 A JP H0760290A JP 5165849 A JP5165849 A JP 5165849A JP 16584993 A JP16584993 A JP 16584993A JP H0760290 A JPH0760290 A JP H0760290A
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fermented
tank
fermentation
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Tomoji Tanaka
友爾 田中
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】従来の曝気による活性泥処理では燐酸、アンモ
ニア濃度が増大し、脂肪分解物が蛋白分解物や界面活性
剤が激増し、河川水や海水の汚染が著しいので、その欠
点を改善し、二次公害の赤潮等の発生とならない様にす
る事を目的とした。 【構成】電解により脱燐、脱アンモニアを行い、発酵フ
ミン酸で脱臭分解と吸着によって汚水を浄化した瀘液を
ゼオライト、サンゴ化石のセラミック棒で吸着処理し、
尿素、硫安を少量入れて加熱瀘別した水液を電解処理し
て、脱燐、脱アンモニアを行い精製水を排水液として放
流する。

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、従来使用して来た好嫌気性菌の分解によっ
て曝気を伴う活性汚泥処理では、既にその浄化能力が限
界に近く、設備費が高く処理時間が、特に曝気に時間が
かかる欠点を改善する事を目的として開発されたもの
で、従来の曝気による時間のロスと曝気に伴う悪臭が公
害として社会問題となっている現況を打破し、短時間で
無臭の状態で処理する方法として隔膜電解によって塩水
を電解液として電解した陽極酸化液のPH4以下の水を
洗水として汚泥物、家庭用水、業務用水に使用し、汚泥
物をこの酸性水で殺菌し悪臭要因の一次発酵を抑制し
て、混合廃水として流した水をスクリーンでスラヂを分
離し、次に、そのコロイド瀘液を発酵堆肥と好気性菌で
処理して、コロイド質を沈降せしめたものの上澄液を毛
管電解して水で稀釈して廃水し、沈殿物に吸着性セラミ
ック成型物の焼結を投入して70℃で加温し、尿素を入
れて10〜20分間で処理したコロイド質をポンプで移
行して瀘別した水液は3室隔膜電解して中室の中性精製
水液として放流し、陰極室のアルカリ性液は電解濃縮し
て回収し、陽極液も同様に回収して再利用する。この様
な方法では魚場の水産加工物の汚水処理による悪臭も、
直ちに脱臭されて従来の曝気に8〜12時間かかった活
性汚泥法を30分間で処理が終わるので、その設備面積
は16分の1に縮小され、B・O・Dが水産加工場の場
合、20P.P.Mであったものを、1P.P.M以下
に低下させ、アンモニア濃度も電解によって脱アンモニ
アが行われ燐酸も10分の1以下となる。特に、水産加
工や畜産加工に於ける悪臭発生源の油脂は、発酵堆肥に
吸着され、リパーゼで分解吸着されて悪臭の発生を抑制
する効果を発揮する。次に、この汚水は堆肥によってコ
ロイド質は沈降するので、これを瀘別し、ゼオライト、
サンゴ化石、石灰石、70:20:20の割合に700
メッシュに粉砕した粉末を700℃〜900℃で棒状に
成型したものを以て煮沸吸着せしめるが、これに尿素、
硫安、アルカリ液を少量混入せしめる時は、コロイド質
は沈降吸着するが、70℃の温度で加熱したものは透明
水液としてオーバーフォローする様にポンプで移行せし
め、毛管体で瀘別しながら排水せしめた水はそのまま放
流する。この時の放流水は、最初の汚水の透明度が70
糎のものが2米まで変化し、他の活性汚泥法の様な着色
した鉛色排水とはならない。そして、B.O.Dは0.
1〜1P.P.Mの範囲内であり、電解に要する費用も
1ton当り300wである。この吸着剤のセラミック
ス焼結棒は、パパイア酵素で処理すると共に酒精酵母や
乳酸菌、茸菌の入った水で発酵分解して浄化再生し、6
ケ月後は乾燥脱水焼成して再使用する。この様な方法で
は、曝気槽による水流ポンプ、並びに、曝気の必要がな
く、従って悪臭の公害性はない。この発酵堆肥はバーク
皮と鶏糞を細片化したものに好気性菌とパパイア酵素を
組合わせて90日間60℃で発酵分解したものが使用さ
れ、更に、この発酵菌を堆肥に追加したものを使用した
もので、フミン酸や木炭化粉が10%加えられたものを
以て構成し、一次脱臭と沈降用として使用する。又、電
解酸化液は、PHが4以下の酸性水が使用されるが、こ
の水洗水は3〜5日間消菌性があるので、最初から悪臭
が抑制されるのでスラヂの量が堆肥と共に瀘別される時
は、瀘液が既に無臭の状態にある。特に、水産物や畜産
物の加工に於いては、最初に古い材料を加工する場合で
も、酸性電解液で消菌と酸化分解によって悪臭が半減さ
れるので室内空気の浄化を行えば悪臭公害はない。又、
この材料の悪臭が取れない場合には、尿素を添加して発
酵堆肥を70℃で加温かると、脂肪はリパーゼによって
分解し、悪臭は解消するから発酵堆肥とセラミック吸着
剤と尿素を組合せてパパイア酵素と共に加温する時は、
一工程で瀘別を行うだけで瀘液は透明な液として排出さ
れるから、これを水で稀釈すれば透明度は2米まで透視
が可能となる。そして、発酵堆肥は、使用後は新しい発
酵菌とパパイア菌の添加によって、繊維パルプやバー
ク、モミガラを添加する事によって再発酵すれば新しい
脱臭沈降剤が作られ、その間に吸着した不純吸着物も共
に発酵分解し、発酵中に悪臭はフミン酸、木炭粉の添加
で除去それ、発酵を終わるから50%近くに炭素化した
堆肥は再利用されるが、この発酵堆肥を450℃で加熱
焼成する時は、水炭粉が形成されるので自給する事が出
来る。この様な仕組で汚水の処理によって、従来の活性
汚泥法の欠点の悪臭公害は除去され、汚水もB.O.D
が10分の1以下に減少出来るので現在問題となってい
る魚の汚水が無公害室で処理され、且つ、ソーセーヂ工
場の悪臭公害も未然に処理それ、且つ、汚水の瀘別によ
って出来スラヂやスカムケーキが共に発酵堆肥と木炭
粉、フミン酸等によって発酵分解されるので、悪臭公害
はないばかりでなく、汚水の処理時間が発酵処理以外3
0分ないし、1時間で処理されるので、膨大な設備や建
物面積を要せず、又、加熱水も少量で行えるので燃料コ
ストも半減する事ができ、河川や海洋綿の汚水がなく、
青粉の発生が少なく清水が維持される。又、燐酸やアン
モニアも隔膜電解によって分離できるので、赤潮の発生
を促進する事がないので魚の養殖として海洋面の汚染の
除去にも、この応用が出来るので硫化水素の発生も予防
され、海苔の養殖やカキの養殖にも使用されるばかりで
なく、養豚、養鶏の汚水処理にも利用され、又、レスト
ラン、ホテル等の排水処理にも利用され、特に、排水の
電解再利用が可能となるので、水源の節約にもなる。特
に稚魚の養殖や水耕栽培に於いても、この電解酸化水の
消毒に利用されるので産業上有用な発明である。この発
明の実施要領を図面によって説明すると次の如くであ
る。
【図1】は水道水又は、井戸水又は、海水、河川水をポ
ンプ(1)で汲取り、隔膜(2)のある電解槽(3)に
水を導入して、隔膜(2)の両極に8分目入れて2〜4
w0.01〜0.1アンペアーの直流電力を印加して電
解する。この電解水中には1%の食塩芒硝が混入され
て、電解する時、約10分間でPH4の電解液が陽極に
生じ、陰極にはPH11以上のアルカリ水液が作られ
る。この陽極水を水洗用として使用する。電解槽(3)
からパイプで送られた陽極水はタンク(7)に送られ、
ここで水洗汚水は汚水と混合されてフィルター(8)で
瀘別され、固形スラヂは発酵タンク(17)に送られ、
発酵堆肥(18)と混合されて濃縮菌(15)と混和
し、更に、フィルターから分離されたスカムケーキ(2
1)と共に混和し、発酵温度、60〜80℃で発酵せし
める。そして、フミン酸と木炭粉(23)を混合機(2
2)中で混和して再利用して、堆肥タンク(9)に蓄積
されて、脱臭沈降剤として利用される。魚市場の排水に
於いては、排水1tonに対し堆肥10kgが添加撹拌
されて、脱臭沈降に使用される。この脱臭沈降タンク
(11)で約10分〜30分間 温度30〜70℃で処
理し、静止した後、上澄液をポンプで取去りフィルター
(12)で瀘別して、吸着タンク(13)に送られ、加
温されてセラミック棒で吸着して脱臭脱色を行うが脱臭
沈降タンク(11)の底部のコロイダル水はフィルター
(12)によって瀘別されて分離したスカムケーキは、
発酵槽(18)に発酵堆肥、木炭粉、フミン酸と共に瀘
別固形物として新しいバーク皮粉、発酵菌と共に投入さ
れて、60〜80℃の温度で発酵する。この発酵を迅速
に行う為には、空気を吹き込み攪拌すると良い。又、フ
ィルター(12)によって瀘別した汚水は、吸着タンク
(13)に導入されて吸着タンク(13)内に予め入れ
た吸着セラミック捧(13’)に浸漬されて70℃に加
熱され約20分後パイプ(13a)からポンプ(13
b)によって、汚水は浄化されて、脂肪は、リパーゼで
分解されて吸着される。そして、汚水はフィルター(1
9)で瀘別して、そのスカムケーキの固形物(21)
は、発酵槽(18)中に混合投入して発酵される。次
に、フィルター(19)で浄化された瀘液は貯水タンク
(20)に貯水し、ポンプ(20a)でパイプ(20
b)を通じて、3室隔膜電解槽(25)の中室に送り込
まれて、両端の陰陽極室(26)(26’)に塩水を入
れて電解し、中室の汚水(A)の不純物をイオン化して
両極室に除去し、汚水中のアンモニア、ソーダカリを陰
極に分離し、陽極には燐酸を塩素、有機酸と共に分離し
て精製した中室の汚水(A)をパイプ(27)を通じて
ポンプで貯水槽(28)に貯水し、河川水、井戸水、海
水で稀釈して排出せしめるが、貯水槽(28)の汚水の
1部はパイプ(29)を通じて電解槽(3)の陰極に送
られ陰極室(3a)の電解液に添加され、オーバーフォ
ローした水パイプ(30)を通じてタンク(31)に貯
水されて、アルカリ洗滌液として使用される。この使用
後の水液はフィルター(3c)で瀘別した瀘液をタンク
(33)に貯水して、そのアルカリ中和液として脱臭沈
降タンク(11)に導入されて、先に導入された酸性汚
水と混合されて、PHを6〜7に調整して、発酵堆肥、
木炭粉、フミン酸と接触せしめて発酵脱臭せしめる。次
に、発酵槽(18)中で発酵せしめた発酵堆肥は、二次
発酵槽(22)に送られて、発酵菌、バーク皮粉、モミ
ガラ、綿実粕、ノット粕等をタンク(23)から混合
し、二次発酵を90日間行う。この発酵堆肥は、1部を
有機肥料として利用し、他部を脱臭沈降剤としてタンク
(11)に再利用し、リサイクルする。この様な工程で
処理された最終時の汚水は、透明度 2米に達し、B.
O.D0.05P.P.M C.O.D 3P.P.M
となり放水されるので清水の状態で排水されるから、河
川や海水に直接放流されても青粉の藻草の発生がなく、
赤潮の発生もない。これは、柏崎の鰹加工工場の廃水を
テストした結果、である。しかし、現在の基準値では、
フィルター(19)で瀘別して汚水を貯水タンク(2
0)から直接、河川水で稀釈して放流する時は、B・O
・D 3P.P.M〜10P.P.M C.O.D 2
0P.P.Mであった。家庭用糞尿汚水をこの方法で処
理しても同様に脱臭が行われ、汚水タンク(7)に汚水
を導入して電解陽極水と混合したものは、悪臭が生じな
いが、長時間貯留する時は、二次電解槽(3’)を付属
せしめて、水洗タンク(7)の上澄液を陽極室で電解す
れば2ボルト0.5アンペアーで約10分処理すると完
全に消臭される。次後の処理は同様に処理される。又、
家庭から出る生ゴミも水洗タンク(7)で浸積処理され
て、同様な工程で処理されるが、この水洗タンク(7)
は投入水洗する以前に悪臭ガスの発生するものは、室内
に於いて0.1%CLO2液を含浸したセラミック棒の
吸着剤を通じて、室内空気を循環せしめれば脱臭が充分
行われる。又、脱臭沈降剤としての発酵堆肥は発酵時、
水分が70〜80%あるので乾燥室(24)で含水量
50%とに低下せしめたものに、硫酸第一鉄を0.01
%添加したものを、尿素0.01%と混合して発酵した
堆肥が使用される。
【図2】は従来の活性汚泥法の改良装置を示す工程図で
ある。マンション総合汚水又は、工場排水をフィルター
した瀘液をタンク(9c)から曝気槽(1c)にパイプ
(10c)によりポンプ(11c)を以て導入した汚水
は、パイプ(4c)によって電解槽(2c)の陽極室
(3’c)の酸性電解液(PH4)を曝気槽(1c)に
導入し、曝気槽(1c)の汚水をポンプ(5c)により
パイプ(6c)を通じてフィルター(7c)で瀘別した
瀘液を一旦、タンク(8c)に貯液してパイプで陽極室
(3’c)に導入し、電解を1tonの汚水に対して
2ボルト0.1アンペアーで10分間行うと、脱臭が行
われるのでこれを循環して脱臭したコロイダルの汚水
(k)をポンプでパイプ(13c)によって二次曝気槽
(1’c)に入れて、通常の方法で分解菌を添加して曝
気する。即ち、パイプ(14c)でポンプ(15c)に
より汚水を循環する。この時に、パイナップルの根から
取ったサポニンやアマチヤヅルのサポニンを添加し、パ
パイア、木炭粉を入れて曝気する事により10時間後の
上澄液はその間に流出せしめて水で稀釈して放流し、底
部の濃縮汚水は濃縮タンク(16c)に導入してスカム
ケーキを沈降させ、発酵堆肥、乳酸菌を入れて撹拌して
脱臭し、これをポンプで底部から取出し遠心分離機(1
7c)で瀘別し、スカムケーキを発酵堆肥、木炭粉、フ
ミン酸と共に取出して発酵菌を1ton堆肥に50gを
混合して発酵する。そして、この1部を有機肥料とて市
販し、他部は脱臭沈降剤として再利用する。この遠心分
離機(17c)で分離された瀘液は、電解槽(18c)
で処理されて曝気槽(1’c)に送られ再利用される。
この、二次曝気槽(1’c)の汚水液のPHは電解槽
(2c)のアルカリ性陰極液によって調整されるから、
曝気槽中の分解菌の死滅は生じない。この様な方法で曝
気槽の悪臭は完全に消失されるので、公害ガスの拡散は
殆ど生じない。この時の汚水処理の脱臭に使用する電解
液の酸化は、300w/1tonの割合で行われるから
安価である。この様に、一次発酵で処理された汚水は、
濃縮タンク(16c)に於いても脱臭が行われるので従
来の如く、特に、悪臭発生がない特徴があり、無臭の状
態で汚水は処理される。この、凝集沈殿剤としては、発
酵堆肥が作用するのでスムースに行われる。養豚汚水や
水産、畜産加工やレストラン、ホテル、食堂、ゴルフ場
等の汚水処理は、
【図1】の工程によって行われるが、従来の設備のある
活性汚泥法でも
【図2】の工程を履行すれば悪臭の発生は防げるが、曝
気時間に10時間はかかるがサポニン、パパイア、乳酸
を使用したものは4時間でも充分である。それは、発酵
堆肥による三次発酵処理を施す事によって達成される。
又、
【図2】の(19c)は発酵タンクを示し、新しいバー
ク皮粉、ノット粕、パルプスラヂ、モミガラ等を発酵菌
と混合したものをタンク(20c)からスカムケーキに
混合して、発酵タンク(19c)内で60℃の温度で空
気を吹き込みながら発酵し、90日間塾成して発酵堆肥
を作るが、脱臭沈降用に使用する。発酵肥料には、木炭
粉、フミン酸を10%添加して使用する事は前記に既に
延べている。しかし、この方法では、普通B.O.Dは
5P.P.Mになるよう河川水や井戸水を以て稀釈して
放流しているが、アンモニア、ソーダカリ、燐酸の濃度
は低下しないから、従来B.O.D 1P.P.M以下
にするには電解精製が必要である。従って、
【図1】に示す方法では公知の活性汚泥法の3分の1の
設備費で、しかも、処理時間が10分の1に減少するの
で生産量が拡大する利点がある。又ね3室隔膜電解室の
中室に毒性汚水を入れて分解する時は、隔膜の選定によ
って電気泳動によって分離する毒物はイオン化されて除
去されるばかりでなく、発酵物を吸着後焼却する事によ
って改良される。又、病院の透析血液汚水は、電解酸化
殺菌し、発酵堆肥に吸着して乾燥焼却すれば感染の心配
はない。屠殺場の内臓物の血液等の入った汚物は悪臭が
極めて高いので問題となっているが、これらの、悪臭も
発酵堆肥と尿素、硫酸鉄、フミン酸、木炭粉の混合物と
を混合した汚水は、直ちに脱臭され、更に、セラミック
吸着剤によって吸着脱臭され、ホルモン酵素等やトリメ
チル、アミンの様な嫌な臭いも全て脱臭除去されると共
に瀘液は無色透明液となる。特に、血液中に含まれる油
性分は血液の12〜25%も含有して、悪臭の要因とな
るが、リパーゼやパパイア酵素の添加した発酵堆肥で吸
着除去されるので、生臭い臭気は容易に除去され、公害
拡散は少ない。この場合70℃の温度で発酵分解すれば
より迅速に分解する。この時に使用する好気性菌は酒
精、乳酸、酵母と茸菌の混合物が1g当り1億株の含有
したゼオライト粉50gを1tonの堆肥原料に添加混
合して発酵に供する。灰化されるこの活性汚泥法に於い
て曝気槽に添加される非ステロイド系のサポニンを添加
する時の効果は、次の如くである。即ち、サポニンには
色々な種類がある。そのサポニンの構造を示すと次の如
くである。 トリテルペノイドの非糖体のオリゴ配糖体又 が利用されるが、このサポニンの添加は水液のPHによ
って表面張力を変化する。即ち、PH3では35.8d
yne/cm20℃であるが、PH9では38.2とな
り、PH11となると39dyne/cm20℃とな
る。このサポニンの添加は界面活性剤として作用し、膜
反応を促進せしめ、溶存酸素量を増大せしめ、活性汚泥
化を促進する効果がある。これを
【図3】に示す如くである。無添加(A)に比べてサポ
ニン添加(B)のものは、SS即ち、スラヂが急激に減
少する。このサポニンは4%前後で毎日1回添加して曝
気を行うが、このSSの変化はPH7.4 B.O.D
20P.P.MからPH7でSS 19となりB.
O.D 17P.P.M となりそして、脱水汚泥量は
1700〜2000kg/日であったものが 38.9
まで低下する。この方法は、従来公知の活性汚泥法をサ
ポニン添加によって処理効果を向上するものである。し
かし、この活性汚泥法も排水のB.O.Dやアンモニア
や燐酸の増加による河川の汚染に対しては、増加するが
この改善には基本的に考えを変えねばならずコストは高
くなっても、より以上無公害の処理法が必要である。従
って、加熱法によって殺菌効果を高め、特に、蛋白質の
多い排水では蛋白質を凝固せしめて、発酵分解を抑え、
そのスカムケーキは動物飼料に利用し、瀘別を容易にす
ると共に油脂の過酸物生成による悪臭をパパイア酵素と
リパーゼで分解して、セラミックで吸着させたものは、
排水汚染をより少なくする効果があり、スカムケーキの
瀘別も容易で瀘布の汚染も少ないので生産の向上にもな
る。又、発酵菌としては、アスペルギリウス菌の外に、
乳酸菌や茸菌が使用されるので無害である。又、セラミ
ック吸着剤は、ベントナイト、サンゴ化石、石灰石が混
合されて成型し、800〜900℃で焼結せしめたもの
を使用すると、多孔質のものが得られ、その形状は捧で
もよく、球状やペレット状のものも成型される。水1t
onに1tonのセラミック吸着体がタンクの中に仕組
まれている。この様に、この発明の特徴は、従来探用の
活性汚泥法がB.O.DやC.O.Dに於いて総合規制
を受ける段階に来ている事は承知の事実であり、琵琶湖
の湖水の汚染は、次後精製される可能性はなく、新しい
企画によって浄化されねば近畿一円の飲料水は、益々汚
染が激しく、今日、B.O.Dをより減少せしめ、且つ
悪臭公害を除去せしめるには本発明によって初めて達成
されるものである。特に、工業排水や医療廃水には毒性
も多く、特に、フェノールの様なものや農薬類による汚
染では、現行の活性汚泥法では解決出来ないが、電解透
析法の採用によってこれを解決出来、発酵堆肥、フミン
酸、木炭粉で吸着した毒物は焼却して熱分解する事も充
分行えるので、合理性でありクローム酸の6価クローム
塩は電解酸化により3価クロームにすれば、沈殿が容易
となり、又、6価クロームのクローム酸を発酵堆肥に吸
着せしめたものを乾燥焼結する時は、安定した酸化クロ
ームに変化するので二次公害性は少なくなる。水産加
工、特に鰹の血水の汚水処理や屠殺場の牛、豚の廃水処
理は、未だに解決が困難であるが、これらは70℃の加
熱法によって、ゼオライト焼結体の吸着剤と発酵堆肥の
混合物の使用によって全てが解決され、処理時間も10
分の1以下で行われ。設備費も3分の1以下で設置され
るので極めて合理的であり、産業上有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本法による電解脱臭発酵堆肥混合物による汚
水処理工程図
【図2】 活性汚泥法の脱臭改良法の工程図
【図3】 サポニンの特性
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 9/00 M 7446−4D R 7446−4D 503 C 7446−4D 504 A 7446−4D

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 後文記載の如く、隔膜電解のPH4以下の陽極酸化液を
    水洗液として家庭排水、糞尿水を水洗して一次殺菌を行
    い、瀘別してスラヂを取り去り、且つ、脱臭を行う。次
    にこの汚泥水を発酵堆肥、フミン酸炭素粉等と混合撹拌
    して二次脱臭と発酵を行い、次にゼオライト、麥飯石、
    サンゴ化石、石灰石等を混合して成型した棒状物を焼結
    せしめたセラミック多孔棒を温度70℃で、必要に応じ
    て尿素や琉安、塩安をいれて加熱して、遠心分離器で分
    離せしめた瀘液を電解陰極室のアルカリ性水と混合稀釈
    して放流する。次に、分離した固形物は好気性発酵菌を
    加えて二次発酵し、出来ればコンポストや繊維パルプの
    ノット粕、綿実殼等の産業廃棄物とを混合して発酵し
    て、土壌改良剤を作ると共に、発酵堆肥を次の発酵脱臭
    沈降剤として再利用する。又、電解液のアルカリ性の濃
    い液や尿素は更にイオン交換性隔膜電解で処理する事を
    特徴途する汚水処理法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001000997A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Tokyo Metropolis 有機性廃物の発酵処理装置
CN100390348C (zh) * 2003-12-31 2008-05-28 钱光万 无洗涤剂和可循环用水的洗涤装置
CN108439684A (zh) * 2018-04-04 2018-08-24 鲍雨馨 一种生活污水处理设备
CN112499893A (zh) * 2020-11-07 2021-03-16 湖南海佳食品科技股份有限公司 一种谷鸭养殖污水处理方法
CN113415968A (zh) * 2021-06-03 2021-09-21 长沙工研院环保有限公司 一种污泥资源化处理方法

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