JPH10230295A - 水処理装置 - Google Patents
水処理装置Info
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- JPH10230295A JPH10230295A JP11802497A JP11802497A JPH10230295A JP H10230295 A JPH10230295 A JP H10230295A JP 11802497 A JP11802497 A JP 11802497A JP 11802497 A JP11802497 A JP 11802497A JP H10230295 A JPH10230295 A JP H10230295A
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- Japan
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- tank
- ozone
- water treatment
- treatment apparatus
- solubilization
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
化処理することができる水処理装置を提供する。 【解決手段】 オゾンを発生させるオゾナイザ1に、有
機性固形分を含む廃水が流入するオゾン反応槽2が接続
され、オゾン反応槽2内で廃水とオゾンが混合反応す
る。オゾン反応槽2からの反応液は、可溶化槽3内で可
溶化反応処理され低分子化する。低分子化した反応液
は、メタン発酵槽4内でメタン発酵して浄化処理され
る。
Description
む廃水を適切に処理することができる水処理装置に関す
る。
を含む廃水は、脱水後、その固形物が焼却、埋め立てな
どによって処分されたり、嫌気性菌の作用により消化・
減容後、脱水し、焼却、埋め立てされている。しかし、
処理場用地の不足による処理費用の高騰、海上投棄禁止
の動きなどから新たな処分方法の開発が望まれている。
る消化・減容が行なわれるが、この消化・減容作用は、
反応時間が長く、100日程度の日数を要し、通常は大
型の処理施設が用いられている。
水は脱水され、その後焼却、埋め立て、消化されている
が、効果的かつ高速に廃水を処理することができれば、
処分場用地の不足を解消して迅速な処理を行なうことが
できて好ましい。
ものであり、大きな処分場用地を必要とせず、迅速な処
理を行なうことができる水処理装置を提供することを目
的とする。
を含む廃水とオゾンとを混合反応させて反応液を生成す
るオゾン反応槽と、オゾン反応槽からの反応液をメタン
発酵させるメタン発酵槽とを備えたことを特徴とする水
処理装置である。
とオゾンとはオゾン反応槽内において混合反応し、オゾ
ン反応槽からの反応液はメタン発酵槽内でメタン発酵し
て浄化される。
施の形態について説明する。図1は本発明による水処理
装置の一実施の形態を示す図である。
発生するオゾナイザ1と、有機性固形分を含む廃水とオ
ゾナイザ1からのオゾンとを混合反応させるオゾン反応
槽2とを備えている。またオゾン反応槽2の下流側に、
オゾン反応槽2からの反応液を可溶化反応させて低分子
化する可溶化槽3が配置されるとともに、可溶化槽3の
下流側に、低分子化した反応液をメタン発酵させるメタ
ン発酵槽4が配置されている。
の作用について説明する。図1において有機性の固形物
を含む廃水は、オゾナイザ1から発生されるオゾンとオ
ゾン反応槽2において混合・反応される。
は、オゾンの作用をうけ、細胞壁などの原形質が直接破
壊され、低分子化しやすい状態に処理される。次いで、
オゾン処理された反応液は、可溶化槽3に送られ、ここ
で微生物や酵素などの作用により、可溶化され、更に、
酸発酵を受け、低分子化する。可溶化された反応液は、
メタン発酵槽4でメタン菌の作用により分解され、浄化
される。
オゾン反応槽2においてオゾンによって低分子化しやす
い状態にすることができ、可溶化槽3で可溶化して低分
子化することができる。さらにメタン発酵槽4において
反応液を分解、浄化するので、廃水を迅速に処理するこ
とができ、固形物量を減少させることができる。
中の有機性固形物が充分に混合、反応されれば、いかな
る型式の反応槽でも良い。また、可溶化槽3は、生物化
学的に有機性固形物の処理が可能であれば良く、いかな
るタイプの発酵槽でも良い。更に、メタン発酵槽4は、
メタン菌の作用により有機物を分解処理が可能であれば
良く、いかなるタイプのメタン発酵槽でも良い。
について説明する。図2に示す第2の実施の形態は、可
溶化槽3とメタン発酵槽4との間に反応液中の未分解固
形分を分離回収する固液分離槽5を設けたものであり、
他は図1に示す第1の実施の形態と略同一である。
は、オゾナイザ1から発生するオゾンとオゾン反応槽2
において混合、反応される。オゾン反応槽2においてオ
ゾンにより低分子化されやすい状態にされた固形物は、
可溶化槽3に送られ、可溶化、酸発酵を受け低分子化さ
れる。可溶化された反応液は、メタン発酵槽4でメタン
菌の作用により分解され、浄化される。
低分子化されるが、一部未分解の状態で、メタン発酵槽
4に流入してしまうことがある。そのために、反応液の
浄化が不充分となってしまうことが生じ得る。そこで、
一部未分解の固形物をメタン発酵槽4の前段で、固液分
離槽5により回収し、可溶化槽3に戻して再度可溶化槽
3で処理する。このことにより固形物の処理効率が向上
し、これにより、固形物の処理効率を向上させることが
可能となる。
とが分離できるものであれば、いかなる型式のものでも
良い。例えば、連続式遠心分離機などを用いることがで
きるが、使用する固液分離槽5の型式は、分離対象とな
る固形物の物理性状等によって決めることが望ましい。
について説明する。図3に示す第3の実施の形態は、固
液分離槽5が膜分離装置からなっている点が異なるのみ
であり、他は図2に示す第2の実施の形態と略同一であ
る。
は、オゾナイザ1から発生されるオゾンとオゾン反応槽
2において、混合、反応される。オゾン反応槽2で、オ
ゾンの作用で低分子化されやすい状態にされた固形物
は、可溶化槽3に送られ、この可溶化槽3において可溶
化、酸発酵を受け、低分子化される。可溶化された反応
液は、メタン発酵槽4でメタン菌の作用により分解さ
れ、浄化される。
されるが、一部未分解の状態で、メタン発酵槽4に流入
し、反応液の浄化が不充分となってしまうことが生じ得
る。また、可溶化槽3が、微生物作用によるものである
場合、微生物は、固形物を分解する酵素を多量に体外に
分泌する。この酵素を可溶化槽3に保持することは、反
応の高速化になるが、可溶化処理水とともに流出してし
まう。この現象は、可溶化槽3が酵素の作用によるもの
である場合も同様である。そこで、可溶化槽3の後段
に、膜分離装置5aを有する固液分離槽5を設け、未分
解の固形物を回収するとともに、可溶化された反応液中
に含まれる酵素の回収を行ない、可溶化槽3に戻す。こ
れにより、固形物の分解率の向上を行なうことができ
る。
分離槽5は、固形物および酵素の分離回収が行なえれば
良く、膜材料、膜型式は問わない。使用する膜は、分離
回収の対象となる酵素の分子量などにより、予め、実験
により、決定することが望ましい。
嫌気性上向流式汚泥床型リアクタを用いてもよい。嫌気
性上向流式汚泥床型リアクタを用いた場合は、オゾン反
応槽2でオゾンの作用で低分子化されやすい状態にされ
た固形物は、嫌気性上向流式汚泥床型リアクタからなる
可溶化槽3に送られ、可溶化、酸発酵を受け、低分子化
される。この嫌気性上向流式汚泥型リアクタは、メタン
菌が粒状に造粒化されたグラニュールを多量に保持して
おり、反応液中の有機性固形物を速やかに可溶化する。
これは、メタン菌が体外に固形物を可溶化する酵素を多
量に分泌するためである。次いで、可溶化された固形物
を含む廃水は、メタン発酵槽4で、処理され、浄化され
る。このとき、嫌気性上向流式汚泥床型リアクタからな
る可溶化槽3から流出する未分解の固形物や固形物を分
解する酵素は、膜分離装置5aで分離回収され、再び嫌
気性上向流式汚泥床型リアクタに戻され、可溶化され
る。
素を有する酵素リアクタを用いてもよい。酵素リアクタ
を用いた場合は、オゾン反応槽2でオゾンの作用により
低分子化されやすくなった固形物は、酵素リアクタ3に
送られ可溶化、酸発酵を受け、低分子化される。この酵
素リアクタ3は、固形物の成分により異なる種類の酵素
が添加されており、セルロースを含む固形物ならば酵素
としてセルラーゼが使用され、タンパク質を含む固形物
ならば酵素としてプロテアーゼが使用される。次いで、
可溶化された固形物を含む反応液は、メタン発酵槽4で
処理され、浄化される。このとき、酵素リアクタ3から
流出する未分解の固形物や酵素は、膜分離装置5で分離
回収され、再び酵素リアクタ3に戻されて可溶化され
る。ここで、酵素リアクタ3に添加される酵素の種類、
濃度などは、処理対象となる固形物の成分、濃度によっ
て決定されるもので、予め実験によって決定されるのが
望ましい。
について説明する。図4に示す第4の実施の形態はオゾ
ン反応槽2と可溶化槽3との間に濃縮槽6を設けたもの
であり、他は図3に示す第3の実施の形態と略同一であ
る。
内に流入すると、廃水中の固形物はオゾンの作用を受
け、細胞室など原形質が直接破壊され、低分子化しやす
い状態に処理される。オゾン処理を受けたオゾン反応槽
2からの反応液は、次に濃縮槽6において濃縮される
が、オゾン処理を受けた反応液は濃縮性が改善されるの
で、濃縮槽6において反応液を効率良く濃縮することが
できる。
5およびメタン発酵槽4を順次続ていくが、濃縮槽6内
において効率良く反応液を濃縮することができるので、
その後可溶化槽3およびメタン発酵槽4における滞留時
間を延ばすことができ、処理効率の向上を図ることがで
きる。
について説明する。図5に示す第5の実施の形態はオゾ
ン反応槽2として濃縮機能を有するものを用いるととも
に濃縮槽6を取除いたものであり、他は図4に示す第4
の実施の形態と略同一である。
体11と、槽本体11の下部に設けられオゾナイザ1に
連結されたオゾン散気用の散気装置16とを有してい
る。また槽本体11の略中央部には、廃水を流入させて
拡散させる流入部15が配置され、流入部15と散気装
置16との間には濃縮汚泥を掻き寄せるレーキ13が設
けられている。
排出して可溶化槽3へ送る排出部17が設けられてい
る。また槽本体11は、排気管14aを有する蓋14に
よって密閉されている。
は流入部15から槽本体11内へ入る。この間、散気装
置16からオゾンが槽本体11内に流入し、廃水に対し
てオゾン処理を行なう。廃水に対してオゾン処理するこ
とにより反応液が生成され、この反応液はその後スムー
スに槽本体11内で濃縮される。
おいて、メタン発酵槽4の前段に可溶化槽3を設けた例
を示したが、この可溶化槽3は必ずしも設ける必要はな
い。可溶化槽3を設けない場合は、オゾンの作用をうけ
て低分子化しやすい状態に処理された反応液は、メタン
発酵槽4においてメタン菌の作用により分解される。
り説明する。本実施例は、図1に示す第1の実施の形態
に対応するものである。図6にオゾン反応槽2における
オゾン濃度と、メタン発酵槽4におけるメタン発生効率
を示す。
性汚泥処理装置からの余剰汚泥(TS濃度2.2%)が
オゾン反応槽2内に流入した。この時、オゾン反応槽2
内におけるオゾン濃度(g/Nm3 )を種々変化させ
た。この場合におけるメタン発酵槽4内のメタン発生効
率(%)を図6に示す。
m3 以上のとき、メタン発生効率が最高値100%をと
ることがわかる。
タン発生効率の最高値を100%としたものである。
有機性固形物を含む廃水を容易かつ簡単に浄化処理する
ことができる。そのため、従来、消化期間が長期にわた
るとともに大きな施設が必要であったが、小さな施設で
迅速に処理することができ、施設建設のイニシャルコス
ト、ランニングコストの低減を図ることができる。
す構成図。
す構成図。
す構成図。
す構成図。
す構成図。
図。
Claims (11)
- 【請求項1】有機性固形分を含む廃水とオゾンとを混合
反応させて反応液を生成するオゾン反応槽と、 オゾン反応槽からの反応液をメタン発酵させるメタン発
酵槽とを備えたことを特徴とする水処理装置。 - 【請求項2】オゾン反応槽とメタン発酵槽との間に、反
応液を濃縮する濃縮槽を設けたことを特徴とする請求項
1記載の水処理装置。 - 【請求項3】メタン発酵槽の前段に反応液を可溶化反応
させて低分子化する可溶化槽を設けたことを特徴とする
請求項1または2のいずれか記載の水処理装置。 - 【請求項4】可溶化槽とメタン発酵槽との間に、反応液
中の未分解固形分を分離回収して可溶化槽に戻す固液分
離槽を設けたことを特徴とする請求項1記載の水処理装
置。 - 【請求項5】固液分離槽は膜分離装置を有することを特
徴とする請求項4記載の水処理装置。 - 【請求項6】可溶化槽は汚泥床型リアクタからなること
を特徴とする請求項3記載の水処理装置。 - 【請求項7】可溶化槽は酵素を有するリアクタからなる
ことを特徴とする請求項3記載の水処理装置。 - 【請求項8】可溶化槽は固定床型リアクタからなること
を特徴とする請求項3記載の水処理装置。 - 【請求項9】オゾン反応槽内におけるオゾン濃度を70
g/Nm3 以上としたことを特徴とする請求項1記載の
水処理装置。 - 【請求項10】濃縮槽は重力濃縮槽または遠心濃縮槽か
らなることを特徴とする請求項2記載の水処理装置。 - 【請求項11】オゾン処理槽は槽本体と、槽本体下部に
設けられたオゾン散気用の散気装置と、槽本体内に設け
られたレーキとを有し、濃縮機能をもつことを特徴とす
る請求項2記載の水処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11802497A JPH10230295A (ja) | 1996-12-19 | 1997-05-08 | 水処理装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33981196 | 1996-12-19 | ||
| JP8-339811 | 1996-12-19 | ||
| JP11802497A JPH10230295A (ja) | 1996-12-19 | 1997-05-08 | 水処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10230295A true JPH10230295A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=26456037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11802497A Pending JPH10230295A (ja) | 1996-12-19 | 1997-05-08 | 水処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10230295A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001000985A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-09 | Toshiba Corp | 有機性固形物含有廃水の処理方法および処理装置 |
| JP2009022955A (ja) * | 2008-11-04 | 2009-02-05 | Toshiba Corp | 有機性固形物含有廃水の処理方法および処理装置 |
| US20120080374A1 (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-05 | Pacific Advanced Civil Engineering, Inc. | Ozone and anaerobic biological pretreatment for a desalination process |
| JP2013184107A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Osaka Gas Co Ltd | 茶滓含有排水の可溶化方法 |
-
1997
- 1997-05-08 JP JP11802497A patent/JPH10230295A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001000985A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-09 | Toshiba Corp | 有機性固形物含有廃水の処理方法および処理装置 |
| JP2009022955A (ja) * | 2008-11-04 | 2009-02-05 | Toshiba Corp | 有機性固形物含有廃水の処理方法および処理装置 |
| US20120080374A1 (en) * | 2010-10-04 | 2012-04-05 | Pacific Advanced Civil Engineering, Inc. | Ozone and anaerobic biological pretreatment for a desalination process |
| JP2013184107A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Osaka Gas Co Ltd | 茶滓含有排水の可溶化方法 |
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