JP2000079384A

JP2000079384A - 廃棄物化学生物処理システム

Info

Publication number: JP2000079384A
Application number: JP11074439A
Authority: JP
Inventors: Akira Kokubo; 暁小久保
Original assignee: JC ENGINEERING KK
Current assignee: JC ENGINEERING KK
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2000-03-21
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: JP3163294B2

Abstract

(57)【要約】【課題】設備費も比較的安く、ランニングコストも従
来の方法に比べるとかからず、環境にやさしい新時代に
ふさわしい有機性廃棄物化学生物処理システムを提供す
る。【解決手段】原水槽からの原水を供給する手段と、オ
ゾンを供給するオゾン発生器と、前記原水と前記オゾン
とを気液混合する手段と、当該気液混合された原水中の
固形分を凝集させる手段と、当該固形分の凝集した原水
を分離する手段とを具備し、更に、当該分離された原水
である処理水をオゾン処理するオゾン処理部と、当該オ
ゾン処理された処理水を生物処理する曝気手段を備えた
生物処理部と、前記生物処理部から前記オゾン処理部へ
当該処理水を供給する手段と、当該処理水が前記オゾン
処理部と前記生物処理部との間を循環する手段とを具備
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば浄水場、食
品加工場、養豚・養牛・養鶏場、酒造工場等で廃棄され
る廃棄物（無機及び有機性廃棄物）を、オゾンを使用し
て化学的に処理し、オゾンにより処理された有機性廃棄
物を微生物を用いて生物的に処理するための廃棄物化学
生物処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば焼酎製造時における焼酎蒸留粕は
発酵残渣であり、その成分は化学的処理及び物理的処理
をしても分解されにくく、また、カロリーも消費されに
くいので、処理が困難とされてきた。現在においては下
記の方法で処理されているが、処理施設の設備費並びに
ランニングコスト等が高いため、採算面から考慮しても
ユーザー側は導入に踏み切れない要因となっており、焼
酎蒸留粕の発酵残渣処理のほとんどを海洋投棄に頼らざ
るを得ない状況となっている。

【０００３】焼酎蒸留粕の従来の処理方法としては、焼
却型処理法とメタン発酵活性汚泥処理法とがある。焼却
型処理法は、主に次の二つの方法がある。（１）焼酎蒸留粕を遠心分離または脱水した後、固形分
は焼却し、脱離水は濃縮して焼却すると共に、凝縮水は
別途に微生物処理をして放流する方法。（２）焼酎蒸留粕を直接焼却炉に噴霧して焼却する方
法。これら何れの方法においても、焼却炉の維持管理が難し
いという問題点がある。焼却した固形分の灰分は再利用
をするのが望ましいが、再利用が行われない灰は最終処
分場に持ち込むので、そのための手間が余計にかかるこ
とになる。また、焼却が原因の悪臭、煙による大気汚
染、更には化石燃料を使用することにより発生するダイ
オキシン等の環境問題があり、現在では地域住民に焼却
施設設置の同意を得ることが困難な状況にある。また、
処理量が１０トン／日未満の小規模に向いているが、中
規模若しくは大規模には不向きであり、ランニングコス
トが高いという欠点もある。

【０００４】一方、メタン発酵活性汚泥処理法は焼酎蒸
留粕を遠心分離により固液分離し、分離された液分はメ
タン発酵による嫌気性処理をした後、活性汚泥処理を数
日間行い放流すると共に、分離された固形分は焼却、ま
たは肥料、飼料とする方法である。この処理法は、処理
量が１００トン／日以上の大規模処理施設に適してい
る。しかし、広い敷地が必要であること、微生物処理に
よる分解が長時間かかること、メタン発酵により噴出す
るメタン特有の悪臭が発生すること、固液分離後の固形
分及び活性汚泥処理から出る余剰汚泥の処理方法等の問
題点がある。また、発生するメタンガスをエネルギー化
して有効利用をはかることは十分に可能であるが、その
ためには専門技術者が必要である上に、設備投資に莫大
な費用がかかるため、経済的に有効な方法ではない。更
に、初期費用・ランニングコストも高いため、実用的な
処理方法であるとはいえないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、国際的な環境
条約の批准による「廃棄物その他の物の投棄による海洋
汚染の防止に関する条約」（１９９３年１１月のロンド
ン条約）により、２００１年以降は海洋投棄が実質上全
面禁止となる。このため、焼酎蒸留粕を始めとする有機
性廃棄物の処理を、環境的に制限されることなく、しか
も低コストで大量に実施できる方法及び装置の出現が強
く望まれていた。

【０００６】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、設備費も比較的安く、ラン
ニングコストも従来の方法に比べるとかからず、環境に
やさしい新時代にふさわしい有機性廃棄物化学生物処理
システムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、有機性廃棄物
を容易に処理できるようにし、また処理の結果排出され
る固形物・液体を環境基準に適合した水準となるように
し、それらを有効に再利用できるようにした廃棄物化学
生物処理システムに関するものであり、本発明の上記目
的は、原水槽からの原水を供給する手段と、オゾンを供
給するオゾン発生器と、前記原水と前記オゾンとを気液
混合する手段と、当該気液混合された原水中の固形分を
凝集させる手段と、当該固形分の凝集した原水を固液分
離する手段とを具備することにより達成される。

【０００８】又、本発明の上記目的は、原水槽から霧状
の又はそのままの原水を供給する手段と、オゾンを供給
するオゾン発生器と、前記霧状の又はそのままの原水と
前記オゾンとを接触混合する手段と、当該接触混合され
た原水中の固形分を凝集させる手段と、当該固形分の凝
集した原水を固液分離する手段とを具備することによっ
ても達成される。

【０００９】更に、本発明の上記目的は、オゾン生物反
応槽を有する廃棄物化学処理システムであって、前記オ
ゾン生物反応槽が、処理水とオゾン発生器から供給され
るオゾンとを気液混合するオゾン処理部と、当該気液混
合された処理水を曝気する生物処理部とを具備すること
によっても達成され、この場合、前記オゾン処理部と前
記生物処理部との間を処理水が循環するように前記生物
処理部から前記オゾン処理部へ処理水を供給する手段を
有していても良い。

【００１０】更に又、本発明の上記目的は、原水槽から
の原水を供給する手段と、オゾンを供給するオゾン発生
器と、前記原水と前記オゾンとを気液混合する手段と、
当該気液混合された原水中の固形分を凝集させる手段
と、当該固形分の凝集した原水を固液分離する手段とを
具備し、更に、当該固液分離された原水である処理水を
オゾン処理するオゾン処理部と、当該オゾン処理された
処理水を生物処理する曝気手段を備えた生物処理部と、
前記生物処理部から前記オゾン処理部へ当該処理水を供
給する手段と、当該処理水が前記オゾン処理部と前記生
物処理部との間を循環する手段とを具備することによっ
ても達成される。

【００１１】更に又、本発明の上記目的は、原水槽から
霧状の又はそのままの原水を供給する手段と、オゾンを
供給するオゾン発生器と、前記霧状の又はそのままの原
水と前記オゾンとを接触混合する手段と、当該接触混合
された原水中の固形分を凝集させる手段と、当該固形分
の凝集した原水を固液分離する手段とを具備し、更に、
当該固液分離された原水である処理水をオゾン処理する
オゾン処理部と、当該オゾン処理された処理水を生物処
理する曝気手段を備えた生物処理部と、前記生物処理部
から前記オゾン処理部へ当該処理水を供給する手段と、
当該処理水が前記オゾン処理部と前記生物処理部との間
を循環する手段とを具備することによっても達成され
る。

【００１２】これらの場合で、前記原水が有機性廃棄物
であっても良く、又、前記原水が１０μｍ単位の微細物
に粉砕された有機性廃棄物であっても良く、更に、前記
原水を水で希釈するようにしても良い。

【００１３】又、本発明の上記目的は、接触酸化槽を有
する廃棄物化学生物処理システムであって、オゾン発生
器から供給されるオゾンと前記接触酸化槽から送られて
きた処理水とを混合して滅菌、脱色、脱臭する手段を具
備することによっても達成される。この場合に、オゾン
発生器から供給されるオゾンと前記接触酸化槽から送ら
れてきた処理水とを混合して滅菌、脱色、脱臭する手段
と、原水の希釈水として利用するように当該処理水を前
記原水槽へ供給する手段とを有していても良い。

【００１４】更に、本発明の上記目的は、曝気槽及び／
又は接触酸化槽を備えた廃棄物化学処理システムであっ
て、３−１０ｍｍの粉体状、又は１０−２０ｍｍの大き
さ、又は断面の短径が３ｍｍ以上で長さが１０ｍｍ以上
の棒状である針葉樹のチップ材をそのまま、或は組み上
げた状態の微生物培養基材を前記曝気槽内及び／又は前
記接触酸化槽内に備えることによっても達成される。

【００１５】一方、本発明の上記目的を達成するには、
チップ材として針葉樹を用いた微生物培養基材が最適で
あり、前記チップ材が、３−１０ｍｍの大きさ、又は１
０−２０ｍｍの大きさ、又は断面の短径が３ｍｍ以上で
長さが１０ｍｍ以上である微生物培養基材を用いること
で、より効果的に達成される。

【００１６】又、本発明の上記目的を達成するために
は、原水槽から霧状の又はそのままの原水を供給する手
段と、オゾンを供給するオゾン発生器と、前記霧状の又
はそのままの原水と前記オゾンとを接触混合する手段と
を備えたオゾン気相反応装置を用いることによっても達
成される。

【００１７】更に、本発明の上記目的を達成するために
は、気体のオゾンガスに有機性廃棄物を作用させる方法
によっても達成され、この場合、前記有機性廃棄物が液
体状であり、当該有機性廃棄物の比表面積を大きくする
と効果的である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。オゾンは自然界にも
存在する物質であり、その構造は、図１に示すように３
個の酸素原子が、頂角１１６．８７度の二等辺三角形に
配置しており、その結合距離は０．１２７８ｎｍであ
る。オゾンは強力な酸化作用、殺菌作用、脱臭作用、脱
色作用をもっており、特に、その殺菌力、酸化力は塩素
よりもはるかに強いことが知られている。オゾンの酸化
によって生じる生成物の多くは、酸素によって生じる生
成物と同じであるため、微生物がそれを栄養として摂取
し、分解することができる。また、オゾンＯ₃は常温で
も自然に酸素Ｏ₂に自己分解し、２Ｏ₃＝３Ｏ₂に相当す
る体積増加が確認されている。オゾンの分解速度は、オ
ゾン濃度が高いほど速く、また圧力の他、接触している
容器の材質や接触している溶液によっても変わる。水溶
液中におけるオゾンの分解は、比較的短時間（数十分）
で自己分解し、酸素に変わる。このため、過剰のオゾン
は最終的に酸素に戻り、２次公害を招く恐れがない。水
中オゾンの分解機構は図２に示す通りである。オゾンの
このような性質は、環境基準が重視される今日におい
て、有機性廃棄物及び無機性廃棄物の処理に対して有効
である。

【００１９】図３は本発明の廃棄物化学生物処理システ
ムの構成例を示しいる。このシステムは、原水槽１、１
次反応槽２またはオゾン気相反応塔１６、固液分離装置
６、オゾン生物反応槽７、曝気槽１０、沈殿槽１１、接
触酸化槽１２、滅菌・脱色槽１３、そしてオゾン発生器
１４を主要構成要素とする。ここで、曝気槽１０と接触
酸化槽１２では、微生物処理を行うためにバイオ処理槽
とも総称し、１次反応槽２とオゾン生物反応槽７のオゾ
ン処理部８Ａ、及び滅菌・脱色槽１３の屋根部にはオゾ
ンキラー（図示されていない）が設置される。以下、有
機性廃棄物として焼酎粕を使用した処理例として、この
図３のシステム構成例を参照しながら詳細に説明する。

【００２０】処理される廃棄物はそのままか、或は粉砕
機により微細物に、好ましくは径が１０μｍ前後の微細
物に粉砕されてから原水槽１に投入される。原水槽１に
投入された焼酎粕は水で例えば２倍に希釈される。処理
する廃棄物の粘性が少ない場合は、水で希釈しなくても
よい。以下、希釈なし又は希釈した廃棄物を原水とす
る。

【００２１】この原水は、１次反応槽２又はオゾン気相
反応塔１６に送られる。１次反応槽２では気液混合ユニ
ット（図示されていない）で混合された高濃度或いは低
濃度オゾン水と原水とが混合され、又、オゾン気相反応
塔１６ではオゾンガスと原水とが混合される。

【００２２】本発明で用いるオゾンガスは以下に述べる
ように作成される。オゾンは、空気をコンプレッサーで
取り入れ、高圧をかけて圧縮し、酸素濃縮器を通して純
度９０％以上の酸素に電気エネルギーを与え活性化させ
ると、解離または励起された酸素の一部がオゾンに変化
することにより生成される方法と、上述の場合で、空気
を用いずに酸素ボンベを使用した方法がある。オゾン発
生器には、光（紫外線、Ｘ線など）照射、放射線照射、
電気分解、無声放電法等によるものがあり、その中の無
声放電法の原理図を図４に示す。又、図５にオゾン発生
装置の基本構成を示す。図４に示される無声放電法は、
誘電体１８を介した電極１９間に交流高電圧を印加する
と無声放電が生じ、その放電空間に酸素（純度９０％以
上）を流すことにより、酸素分子を解離または励起して
オゾンを生成するものである。また、図５に示すオゾン
発生装置の基本構成は、空気供給及び乾燥装置３０に空
気を供給し、乾燥させた後に、オゾン発生部３２に導入
するか、又は用途に応じて空気濃縮装置３１を経由させ
てオゾンを発生させる方法が採れる。該オゾン発生部３
２は、冷却装置３４及び電源制御装置３３と連動して作
動する構成となっている。

【００２３】オゾン発生器１４で生成されたオゾンガス
は、気液混合ユニットに送られるが、本発明で用いる気
液混合ユニットは特願昭６２−３３１４９号で示される
オゾン供給装置、対向流式オゾン供給装置、特願昭６２
−３３１４９号で示されるオゾン供給装置と対向流式オ
ゾン供給装置の併用方式、或いはミキシングポンプ式供
給装置を用いる。図６−図８は、特願昭６２−３３１４
９号で示されるオゾン供給装置を示すものである。この
オゾン供給装置は、主管５０及び分流管５１で構成さ
れ、制御ボックス５２及びフレーム５３を備えている。
主管５０はフランジ部５４を介して水流管５５の途中に
嵌め込まれるもので，上流側の磁気処理部５６及び下流
側の２次混合部５７より成り、磁気処理部５６及び２次
混合部５７はフランジ部５８において分割自在とされて
いる。磁気処理部５６は主管５０中を流れる主水流５９
に曝される状態で８本の棒状磁石６０をブラケットで配
して成るもので、この棒状磁石６０で予め主水流５９を
オゾンが混合、溶解し易くなるように磁気処理する。水
流管５５から分流管５１を流れる分流６１はオゾン発生
器からのオゾンを注入され、先ず内設管６２の内部に設
けた１次混合部６３で撹拌してオゾンの１次混合、溶解
処理を行う。次にオゾン注入済みの分流６５を内設管６
２にて主管５０中へ主水流５９に抗して吐出させ、両水
流を混合する。この混合した主水流６４を、主管５０の
下流側全体にわたって主水流６４に交差する状態で放射
状に配される抵抗棒６７を複数個設けて成る２次混合部
５７で撹拌し、主水流５９とオゾン注入済みの分流６５
とを混合させることにより、迅速かつ万遍なくオゾンを
高速水流へ注入、混合、溶解できる。

【００２４】図９は対向流式オゾン供給装置の構成を示
す図である。このオゾン供給装置は、主管８０、支管８
１、吸引ポンプ８６、及びオゾンを注入するエジェクタ
ー８７から構成される。水流管８２を流れてきた水流
は、分岐管８３において、主管８０に流れる主水流８４
と支管８１に流れる支流８５に分かれる。主水流８４は
そのまま下流方向へと主管８０中を流れる。一方の支流
８５は、吸引ポンプ８６により強制的に吸引されて支管
８１中を流れていく。吸引ポンプ８６により支管８１中
を流れる支流８５の圧力は１．４−２．０ｋｇ／ｃｍ²
である。この圧力を持った支流８５中にエジェクター８
７よりオゾンガスが注入される。このオゾンガスを注入
された支流８９は、支管出口８８より主管８０と合流す
る。支管出口８８より出るオゾン水又はオゾンガスを注
入された支流８９は、吸引ポンプによる圧力がかかって
いるために、主管中を流れる主水流８４中を逆流し、効
率よくオゾン水又はオゾンガスを溶解することができ
る。このようにして、高濃度或いは低濃度オゾン水又は
オゾンガスが各オゾン反応槽に供給される。

【００２５】上記二つの気液混合ユニット、すなわち特
願昭６２−３３１４９号で示されるオゾン供給装置と対
向流式オゾン供給装置の併用方式は、主水流の上流側に
特願昭６２−３３１４９号で示されるオゾン供給装置
を、続いて対向流式のオゾン供給装置を直列に配置する
ことで、より処理効率の高い気液混合ユニットを得るこ
とを目的とするものである。

【００２６】図１０にミキシングポンプの構造を示す。
ミキシングポンプの主な構成要素は、オゾンガス注入口
９０、吸込口９１、吐出口９２、剪断プロペラ９３、固
定羽根９４、インペラ９５、そしてシャフト９６であ
る。吸込口９１から流れてきた原水には、オゾンガス注
入口９０から、オゾン発生器より送られてきたオゾンガ
スが注入される。ミキシングポンプ内に流入する液体中
には、焼酎の粕などの異物が含まれている。これらの異
物は剪断プロペラ９３の回転と固定羽根９４によって、
細かく破砕される。同時にオゾンガス注入口９０より注
入されたオゾンガスが液体中に混合され、インペラ９５
により吐出口９２から吐き出される。

【００２７】１次反応槽２では、上述した各種の気液混
合ユニットによって混合されたオゾン水又はオゾンガス
と原水とが混合される。ここでオゾン処理する目的は、
第一に原水中の雑菌を殺菌すること、第二に原水の脱色
・脱臭を行うこと、第三に原水中の有機物をより分子量
の低い有機物へと酸化・分解することにより、後の工程
の微生物処理を促進すること、そして第四に原水中の固
形分を凝集させることである。気液混合ユニットで混合
されたオゾン水のオゾン濃度は、１０ｇ／Ｎｍ³以上で
ある。オゾン濃度は、原水の種類や有機性廃棄物の量な
どを考慮して決められる。例えば、原水中の有機性廃棄
物の量が多い場合には、有機性廃棄物の酸化・分解を十
分に促進させるためにオゾン濃度を高くする必要があ
る。逆に、原水中の有機性廃棄物の量が少ない場合に
は、有機性廃棄物の酸化・分解に必要なオゾン濃度はそ
れほど多くないと考えられるために、低濃度のオゾン水
を用いることができる。

【００２８】また、一次反応槽３ではなくオゾン気相反
応塔１６を用いる場合には、図１１に示すように、気体
のオゾンに原水を作用させるという方法を用いる。図１
１（Ａ）はオゾン気相反応塔の構成を示す模式図であ
る。この図で、オゾン気相反応塔１６中に、オゾン発生
器１４より送られてくるオゾンが導入される。オゾン気
相反応塔１６には、オゾンモニター１０３がついてお
り、オゾン気相反応塔内のオゾン濃度を一定に保つよう
に、モニターしている。オゾンモニター１０３はオゾン
コントローラー１０４につながっており、オゾン濃度の
変化によりオゾン発生器１４からのオゾンの量を自動的
に調節できるように構成されている。原水は管１０５を
通って、オゾン気相反応塔１６上部の散布管１０１から
スプレーまたは霧化され、微細粒の形状にして散布され
る。原水を微細粒の形状にするのは、オゾンガスと接触
する表面積をできる限り大きくして、殺菌、脱色、脱
臭、酸化、分解処理を効率よく行うためである。図１１
（Ｂ）及び図１１（Ｃ）には、原水を微細粒の形状にし
て散布するための装置の一例を示している。図１１
（Ｂ）は散布管の部分を模式的に示す図である。原水が
通る管１０５は、任意の回転速度で回転することができ
るようになっており、オゾン気相反応塔内に有効に散布
させることが可能となる。この図で矢印Ｘの方向から見
た図が図１１（Ｃ）である。散布管１０１は十文字状の
形態を有し、この十文字状の散布管１０１の各部分には
原水を微細粒の形状にするための小さい散布口１１０が
設けられている。以上のような構成を持つオゾン気相反
応塔１６を用いることによって、１次反応槽２での反応
時間が４０分程度必要とするものが、２〜４分程度の短
時間で殺菌、脱色、脱臭、酸化、分解などの処理を行う
ことが可能となった。オゾン気相反応塔内下部に滞留し
たオゾン処理された原水は、排出口１０２からオゾン凝
集槽４へと移される。なお、オゾンガスはオゾンキラー
３によって排ガス処理を行い、酸素に変化させて後に放
出される。上述した散布管１０１の形状は一実施の形態
であり、これに限定される趣旨のものではない。すなわ
ち、オゾン気相反応塔内に原水を散布できる形態のもの
であれば良い。

【００２９】オゾン凝集槽４では、オゾン処理された原
水を一時的に滞留させる。これは、オゾンで処理させる
と、殺菌、脱色、脱臭、酸化、分解作用の他に、原水中
の固形分を凝集させる効果があるためである。オゾン凝
集槽４での対流の結果、凝集効果が促進される。一定時
間静置後、処理する原水によって無薬注を原則とする
が、そうでない原水はポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）
や高分子凝集剤などの凝集剤を注入した後に、撹拌機５
によって攪拌する。この過程により原水中の固形分が凝
集される。

【００３０】原水中の固形分の凝集後、原水はオゾン凝
集槽４から固液分離装置６へと送られる。固液分離装置
６では原水中の固形分と液体分が分離される。固液分離
装置の例として、遠心分離機、デカンタ、プレスフィル
タ、或いは、多重円板型生体能分離機などが挙げられ
る。分離された固形分は、堆肥化装置又は高速無機化装
置１５へと送られて堆肥化、減容化、または無機化され
る。一方の分離された液体は、オゾン生物反応槽７へと
送られる。以下、固液分離装置６で分離された液体を処
理水とする。

【００３１】オゾン生物反応槽７は、図３の模式図に示
されるとおり、オゾン処理部８Ａと生物処理部８Ｂの２
槽構成となっている。オゾン処理部８Ａはオゾン処理を
行なう槽であり、生物処理部８Ｂは微生物処理を行なう
槽である。各槽の役割は、以下に示すとおりである。オ
ゾン処理部８Ａでは、微生物硝化の障害因子であるＣＯ
Ｄ及びＢＯＤを分解し、また、処理液中のＳＳ分を分解
し、より効率的な生物分解をなしえるために、送られて
きた処理水に対してオゾン反応を行う。オゾン反応は、
オゾン発生器１４から送られてきたオゾンガスと処理水
とを前述した気液混合ユニットによって混合することに
よって行われる。ここで注入されるオゾン濃度は、ＢＯ
ＤやＣＯＤの量により変化させる。オゾン処理部８Ａで
オゾン反応された処理水は、次の生物処理部８Ｂに送ら
れる。生物処理部８Ｂはブロアーポンプ９により吹き込
まれる空気で曝気され、好気性菌が繁殖しやすい条件を
整え、好気性処理を行う。従来、微生物による分解処理
は、嫌気性菌を用いた嫌気性処理を行うことが主流であ
った。それは、嫌気性菌は好気性菌に比べて分解処理能
力が高いため、有機性廃棄物の濃度が高いものを分解す
るときなどに適していると判断されたからである。嫌気
性菌は酸素の無い嫌気性雰囲気下で生きることができる
が、嫌気性菌はその寿命が尽きると死ぬ。この死骸は蓄
積し、ヘドロなどの残渣となって汚染の原因となるとい
う問題点があった。一方、好気性菌の中には、生命力の
強い菌が存在し、しかも嫌気性菌を食べるものがあるこ
とが分かった。この好気性菌を嫌気性菌に対してバラン
スよく繁殖させることにより、嫌気性菌等の死骸が処理
されるので、ヘドロなどの汚泥が生ずることがなく、結
果として、有効な微生物処理システムを構成することが
できる。

【００３２】以上のオゾン生物反応槽７における過程
は、一定期間、例えば２４時間、繰り返される。オゾン
処理部８Ａでオゾン反応された処理水は、生物処理部８
Ｂへと送られ、好気性処理される。その後、生物処理部
８Ｂの下部からポンプにより再びオゾン処理部８Ａへと
送られ、上述した工程が繰り返される。本発明では上述
したオゾン生物反応槽７において、オゾンによる酸化、
分解処理と、好気性菌の特徴を有効に活用することによ
り、残渣の少ない、そしてより効率的な微生物による分
解を可能にした。

【００３３】オゾン生物反応槽７中で一定期間内循環さ
れた処理水は、曝気槽１０へ送られる。本発明で用いる
曝気槽の例として、接触式曝気槽、ステップ式曝気槽、
そして両者を組み合わせた曝気槽などが挙げられる。こ
れらのうちどの種類の曝気槽を使用するかについての選
択は、処理システムの規模や処理物の濃度を基準にして
行う。曝気処理は、排水処理でアンモニア態窒素が微生
物で硝化していく過程で、酸素が多い状態と無い状態を
作り上げて、ＢＯＤの値を効率良く落としていくために
行うものである。そのため、ブロアーポンプ９は曝気槽
内に常に新鮮な空気を曝気槽１０内へ送る役目を持つ。

【００３４】ステップ式曝気槽は、原水が細分化した曝
気槽に分流して流入するようにしてある。これは、曝気
槽内の微生物による分解が効率よく行われるよう、適当
な容積の槽を２つ以上段階的に設けたものである。この
ステップ式曝気槽内では、杉チップ材に付着・繁殖させ
た微生物により、好気・嫌気を繰り返してエアレーショ
ンを行うこともある。ステップ式曝気槽内の各槽に流入
される処理水の体積は、それぞれ異なる。ここで、ステ
ップ式曝気槽内での処理ステップの概略を図１２に示
す。図１２においては、槽の数は３つであるが、上述し
たように３つに限定される趣旨のものではない。オゾン
処理槽からステップ式曝気槽に送られてくる処理水の体
積が２００であるとする。ステップ式曝気槽内の各槽
Ａ、Ｂ、Ｃには、図１２に示すように、体積がそれぞれ
１００、７０、３０の処理水が流入する。各処理槽中に
存在している微生物の量は、処理できるＢＯＤやＣＯＤ
の量を決めてしまう。そこで、ステップ式に各槽に流入
する処理水の量を変化させることによって、微生物の処
理能力を高めることができた。このステップ式曝気槽内
に処理液を滞留させる時間は、オゾン生物反応槽７で行
われる処理期間と同じであり、上記の例の場合は２４時
間である。このような過程で、ＢＯＤ及びＣＯＤを低減
させた処理水は、沈殿槽１１へと送られる。又、ステッ
プ式曝気槽で十分に処理できなかった場合は、再びオゾ
ン生物反応槽７のオゾン処理部８Ａへ返送されて再び同
じように処理される。

【００３５】図１３に模式的に接触式曝気槽１２０を示
す。ここに示される杉チップ材１２１の構成の模式図を
図１４に示す。図１４に示されるように、この杉チップ
材１２１表面には、嫌気性微生物（嫌気性菌）が層１２
２を作り、更にその上に更に好気性微生物（好気性菌）
が層１２３を形成し、水槽中の液体と接している。図１
３のように杉チップ材に付着・繁殖させた微生物を接触
式曝気槽１２０内に設置する。また、接触式曝気槽１２
０内では、下部から絶えずエアレーションを行い、槽内
を好気性の条件に保つようにしている。杉チップ材に付
着・繁殖している好気性微生物層１２３は酸素を吸収
し、水を排出する。一方、嫌気性微生物層１２２はＢＯ
Ｄ、ＣＯＤ、Ｎ、Ｐなどの栄養を吸収し、空気中に炭酸
ガス、水素、硫黄、窒素を排出し、水中にはアンモニ
ア、窒素酸化物（ＮＯ₂、ＮＯ₃）、そしてその他の代謝
産物を放出する。このような好気性菌を用いた接触式曝
気層での処理を行うことにより、嫌気性処理時に発生す
る臭いを抑えることができ、敷地面積も嫌気処理に比べ
て小さくできるという利点がある。

【００３６】ステップ式曝気槽、接触式曝気槽、或いは
両者を併用した曝気槽から出てきた処理水は、沈殿槽１
１へと送られる（曝気槽で十分処理しきれなかった場合
は、再びオゾン生物反応槽７のオゾン処理部８Ａへ返送
されて再び同じように処理される）。ここでは主に、汚
水中の比重の大きい物質を杉チップ材を用いた微生物処
理により取り除く。沈殿処理した処理水（上澄み液）は
接触酸化槽１２へ送られるか、或は、原水槽１の希釈水
として利用される。接触酸化槽１２へ送られた処理水
は、沈殿槽１１で取り除くことができなかった比重の小
さいＳＳ分をほぼ完全に取り除かれる。接触酸化槽１２
内でも、好気性菌と嫌気性菌による処理を行うために、
常に新鮮な空気が槽内へブロアーポンプ９によって運ば
れる。一方の沈殿槽１１の下部に溜まった沈殿物は、余
剰汚泥として、固液分離装置６へと送られ、再びフロー
に従って処理される。

【００３７】接触酸化槽１２から、処理水は滅菌・脱色
槽１３へと送られる。ここでろ過された水は、最終的に
オゾンで殺菌され、排水基準に適合した水として排水さ
れるか、或いはシステム中の希釈水として原水槽へ送ら
れて再利用される。

【００３８】以上のステップ式曝気槽、接触式曝気槽、
接触酸化槽１２の各槽では、杉チップ材に付着・繁殖さ
せた微生物により処理水を分解するようにしている。こ
こでは、杉チップ材を用いているが、杉に限定されず、
針葉樹であればチップ材として使用可能である（又は、
チップ材を使用しない場合もある）。本発明で用いる針
葉樹のチップ材の種類は、３種類ある。すなわち、（１）細かい粉体で、大きさは大体３−１０ｍｍのもの（２）３面洗浄、３面圧縮した粒状で、大きさは１０−
２０ｍｍのもの（３）５面洗浄、５面圧縮した、断面の短径が３ｍｍ以
上で、長さが１０ｍｍ以上の棒状ものである。（３）の
棒状をしたチップ材１３０の形状の一例を図１５に示
す。図１５の棒状のチップ材の断面形状は、正方形をし
ているが、この形状に限られず、円状であったり、三角
形であったり、矩形であったり、五角形であったり、そ
の他不定形であっても良い。これらの形状の場合、断面
の短径が３ｍｍ以上あれば良い。上記（１）から（３）
の中から、処理場の規模や処理水の種類に最適なものを
選択して用いる。バイオ処理槽への設置形態としては、
針葉樹のチップ材をそのまま上記（１）から（３）の形
態の物を入れるか、または簾状に組み立てた物を水槽の
壁面に沿って張りめぐらせるようにする。

【００３９】本発明において針葉樹のチップ材使用の目
的は、微生物を繁殖させるためである。従来のコンポス
ト装置では、装置におがくずを入れ、そこに強制的に分
解させるための菌を注入し、分解する物を入れて分解さ
せていた。分解後、おがくずは分解物と共に肥料として
処理され、再利用されることはほとんどなかった。しか
し、本発明では、針葉樹のチップ材の役割を微生物の繁
殖用にのみ限定し、廃棄することなく、長期間の使用が
可能となるようにした。針葉樹のチップ材使用にあたっ
ては、防腐剤、防虫剤などの薬品が使われていない物を
選ばなければならない。防腐剤、防虫剤などの薬品は、
微生物の繁殖に対する阻害要因となるからである。この
他、黒心がある材木も微生物の繁殖にとってふさわしく
ないため、使用しない。チップ材に適しているのは、寒
冷地に成育している針葉樹である。寒冷地に成育した針
葉樹は、温暖地に成育したものに比べると成長速度が遅
いが、その分密度が高く、微生物が繁殖しやすい形状と
なる。この他、針葉樹のチップ材は微生物に消化されに
くく、大きな比表面積（約３０ｍ²／ｇ）と空隙率（７
５−８５％）を持ち、保水性（６３％前後）、保温性、
酸素供給等の重要効果をもたらす。このような針葉樹は
耐久性があり、各処理槽中で５−１０年、或いはそれ以
上使用することができ、微生物が有機物の発酵→分解→
消化をはかる上で最も効果的な状況を作り出す性質を持
っている。

【００４０】以上の杉チップ材に付着・繁殖させる微生
物の主なものは、Ｂａｃｉｌｌｕｓ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏ
ｎａｓ属、Ｚｏｏｇｌｏｅａ属、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅ
ｓ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｃｉｎｅｔ
ｏｂａｃｔｏｒ属、Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｏｒ属などであ
る。これらの微生物は杉チップ材内に莫大な数の菌体コ
ロニーを作る。菌は桿菌と球菌から成り、これらの桿菌
と球菌が、水分６３％前後という条件下で、特有の分解
作用を行う。桿菌は、動植物の発酵と分解（腐食）をつ
かさどり、球菌はその腐食物中のもの及び桿菌を食べ尽
くしてガス化を行う。上述のようにしてオゾン生物反応
槽内の生物処理部、接触酸化槽、そしてバイオ処理槽に
おけるメカニズムによって、オゾン処理されて送られて
きた汚水中の有機物を処理するので、残渣の発生を極め
て少なくすることができる。

【００４１】上述したオゾン水又はオゾンガスによる処
理過程において、オゾン処理水中の残留オゾンと、反応
に使用されずに余剰オゾンとしてガス中に残った排オゾ
ン（未反応オゾン）の処理が必要である。現在では、排
オゾンの濃度の規制値はないが、環境基準を準用して、
０．０６ｐｐｍ以下に処理することとする。水中の残留
オゾンは分解時間が速いので、滞留時間を比較的長く
（数分間）とって、自然分解させることにより特別な残
留オゾン対策を実施しなくても良いようにした。一方、
反応に使用されずに余剰オゾンとしてガス中に残った排
オゾン（未反応オゾン）の処理は必ず実施しなければな
らない。なぜならば、排オゾン処理を実施しないと、周
辺にオゾン臭が漂い、周辺の電気機器等を酸化させて錆
びさせると共に、人体に悪影響を及ぼすこともあるから
である。排オゾン処理には、活性炭方式、触媒方式、燃
焼方式、薬品洗浄方式などがある。実際の排オゾン処理
においては、活性炭方式、触媒方式、及び両者の併用方
式が一般的に用いられている。活性炭方式は、排オゾン
分解塔に活性炭を充填することにより、接触時間１秒以
内でオゾンを分解し、排オゾン分解塔出口からのオゾン
濃度を０．０６ｐｐｍ以下の安全な濃度にして大気中に
放出することができる。使用する活性炭の密度、表面積
などの種類により異なるが、一般的には活性炭は３−４
ヶ月ごとに交換しなければならない。この方法は、比較
的小規模の処理システムに有効である。他方、触媒方式
では、主にマンガンやニッケルなどの触媒剤が用いら
れ、触媒槽の温度を４０℃以上、接触時間を１５秒程度
とすることで、オゾンは完全に酸素に還元される。両者
の併用方式は、大規模の処理システムで用いられ、まず
触媒方式において、オゾンと触媒との接触時間を長くと
り、９８−９９％除去して負荷を下げた後に、次に活性
炭処理を施す。こうすることにより、活性炭の寿命を延
ばすことができるなど、両者の長所を組み合わせたシス
テムができる。本発明におけるシステムでは、１次反応
槽５及びオゾン処理部１０Ａの屋根部分に活性炭方式の
オゾンキラーを取り付け、排オゾン処理を行った。

【００４２】

【実施例１】焼酎粕の種類（麦の焼酎粕）上記の試料を２日間に分けて実施した。試料５００ｋｇ
を粉砕タンクにて粉砕（３０分）し、混合及び反応タン
クにて水２トンと希釈し、次にオゾンとの循環反応（３
０分）を行う。ＳＳ分（３１リットル）を沈殿槽より除
去し、残液をバランスタンクに移しながら浄化装置を作
動する。排水は、返送水６に対して放流水４の割合にて
実施した。試料（麦の焼酎粕）：採取日時平成９年１２月２０
日（土）１３：３０ − １５：００採取１原液採取２循環反応系にて酸化反応終了後採取３沈殿槽採取４放流水（最終処理水）検査方法：鹿児島県工業技術センター及び財団法人
鹿児島県環境技術協会に依頼した。結果：

【００４３】−１：原液

【表１】

【００４４】−２：反応タンク３０分後

【表２】

【００４５】−３：沈殿槽

【表３】

【００４６】−４：放流水

【表４】

【００４７】

【実施例２】上記実施例１で得られた放流水を財団法人
鹿児島県環境技術協会に持ち込み、測定用の採水を没有
槽（反応タンク）と最終放流水で行った。

【００４８】

【表５】

【００４９】上述の説明では焼酎粕の化学処理について
説明したが、水処理としては、高度浄水処理の脱臭、脱
色、ＴＨＭ低減、微量有機物除去に適用でき、下水高度
処理の脱臭、脱色、殺菌、ＣＯＤ除去に適用でき、屎尿
高度処理の脱臭、脱色、殺菌に適用でき、工場排水処理
のＣＯＤ除去、脱色、シアン除去、フェノール除去に適
用でき、海水の淡水化処理の水質浄化、脱色、脱臭に適
用でき、プール水処理、脱色、脱臭、殺菌に適用でき
る。また、気体処理としては、脱臭の臭気処理（下水
臭、屎尿臭）、脱硝の排煙処理、殺菌の貯蔵庫内処理に
適用できる。更に、配管内のスライム付着防止、薬品類
の酸化や漂白にも適用可能である。

【００５０】

【発明の効果】上述のように、本発明の廃棄物化学生物
処理システムによれば、オゾンによる酸化反応により有
機廃液中の固形分が凝集するために、ろ過及び／又は固
液分離を容易にそして短時間に行える。維持管理も容易
であり、分離された固形分は堆肥化装置又は高速無機化
装置の原料として利用できる。また、オゾン生物反応槽
中のオゾン処理部では処理水のオゾン処理により処理水
中のＣＯＤやＢＯＤ、そしてＳＳ分を分解して、生物処
理部での好気性菌を主体とする微生物処理による処理効
率を高めることができる。生物処理では、耐久性のある
針葉樹のチップ材に繁殖させた好気性菌を主体とする微
生物群を用いて分解を行うことで、残渣の少ない処理を
行うことが可能となった。又、本発明の廃棄物化学生物
処理システムで用いるオゾンは自然界にも存在し、過剰
なオゾンは酸素に戻るため２次公害を招く恐れはなく、
環境を害することがなくクリーンである。また、ランニ
ングコストを従来法と比べると、焼却型処理法及びメタ
ン発酵活性汚泥処理法のいずれもが処理量１トン当たり
約２０００円―６０００円であるのに対し、本発明では
処理量１トン当たり２０００円未満となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】オゾンの化学構造を示す模式図である。

【図２】オゾンの水中での分解過程を示す図である。

【図３】本発明の廃棄物化学生物処理システムの一実施
の形態のフローを示す図である。

【図４】無声放電法を用いたオゾン発生器の構造を示す
図である。

【図５】オゾナイザーの仕組みを示す図である。

【図６】特願昭６２−３３１４９号のオゾン供給装置の
概略を示す斜視図である。

【図７】特願昭６２−３３１４９号のオゾン供給装置の
磁気処理部の一部断面を含む概略側面図である。

【図８】特願昭６２−３３１４９号のオゾン供給装置の
二次混合部の概略側面図である。

【図９】本発明に用いた対向流式オゾン供給装置の概略
を示す図である。

【図１０】本発明に用いたミキシングポンプの断面図で
ある。

【図１１】本発明によるオゾン気相反応塔の構成を示す
模式図であり、（Ａ）は概略正面図を、（Ｂ）は散布管
の拡大図を、（Ｃ）は（Ｂ）の矢印Ｘの方向から見た図
を示す。

【図１２】本発明のステップ式曝気槽の一実施の形態で
ある構成を示す模式図である。

【図１３】微生物を付着・繁殖させた杉チップ材を設置
する接触式曝気槽を模式的に示す図である。

【図１４】接触式曝気槽内に設置される、微生物を付着
・繁殖させたチップ材の構造を示す模式図である。

【図１５】本発明で用いる針葉樹の棒状のチップ材の一
例を示す模式図である。

【符号の説明】

１原水槽２１次反応槽３オゾンキラー４オゾン凝集槽５撹拌機６固液分離装置７オゾン生物反応槽８Ａオゾン処理部８Ｂ生物処理部９ブロアーポンプ１０曝気槽１１沈殿槽１２接触酸化槽１３滅菌・脱色槽１４オゾン発生器１５堆肥化装置又は高速無機化装置１６オゾン気相反応塔１８誘電体１９電極３０空気供給及び乾燥装置３１空気濃縮装置３２オゾン発生部３３電源制御装置３４冷却装置５０主管５１分流管５２制御ボックス５３フレーム５４フランジ部５５水流管５６磁気処理部５７２次混合部５８フランジ部５９主水流６０棒状磁石６１分流６２内設管６３１次混合部６４混合した主水流６５オゾン注入済み分流６７抵抗棒８０主管８１支管８２水流管８３分岐管８４主水流８５支流８６吸引ポンプ８７エジェクター８８支管出口８９オゾンガスを注入された支流９０オゾンガス注入口９１吸込口９２吐出口９３剪断プロペラ９４固定羽根９５インペラ９６シャフト１０１散布管１０２排出口１０３オゾンモニター１０４オゾンコントローラー１０５管１１０散布口１２０接触式曝気槽１２１チップ材１２２嫌気性微生物層１２３好気性微生物層１３０棒状のチップ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年６月１１日（１９９９．６．１
１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】廃棄物化学生物処理システム

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００５】

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、有機性廃棄物
を容易に処理できるようにし、また処理の結果排出され
る固形物・液体を環境基準に適合した水準となるように
し、それらを有効に再利用できるようにした廃棄物化学
生物処理システムに関するものであり、本発明の上記目
的は、原水槽からの原水を供給する手段と、オゾンを供
給するオゾン発生器と、前記原水と前記オゾンとを気液
混合する手段と、当該気液混合された原水を滞留させて
後に凝集剤の注入なしで前記気液混合された原水中の固
形分を凝集させる手段と、当該固形分の凝集した原水を
固液分離する手段とを具備することにより達成される。

【０００８】又、本発明の上記目的は、原水槽から霧状
の又はそのままの原水を供給する手段と、オゾンを供給
するオゾン発生器と、前記霧状の又はそのままの原水と
前記オゾンとを接触混合する手段と、当該接触混合され
た原水を滞留させて後に凝集剤の注入なしで前記接触混
合された原水中の固形分を凝集させる手段と、当該固形
分の凝集した原水を固液分離する手段とを具備すること
によっても達成される。

【０００９】更に、本発明の上記目的は、オゾン生物反
応槽を有する廃棄物化学生物処理システムであって、前
記オゾン生物反応槽が、処理水とオゾン発生器から供給
されるオゾンとを気液混合するオゾン処理部と、当該気
液混合された処理水を曝気しながら生物処理を行う生物
処理部とから構成され、前記オゾン処理部と前記生物処
理部との間を前記処理水全体が一定期間循環するように
前記生物処理部から前記オゾン処理部へ前記処理水を供
給する手段を具備することによっても達成される。

【００１２】更に又、原水槽からの原水を供給する手段
と、オゾンを供給するオゾン発生器と、前記原水と前記
オゾンとを気液混合する手段と、当該気液混合された原
水中の固形分を凝集させる手段と、当該固形分の凝集し
た原水を固液分離する手段とを具備し、更に、当該固液
分離された原水である処理水をオゾン処理するオゾン処
理部と、当該オゾン処理された処理水を生物処理する曝
気手段を備えた生物処理部と、前記生物処理部から前記
オゾン処理部へ当該処理水を供給する手段と、当該処理
水が前記オゾン処理部と前記生物処理部との間を循環す
る手段を具備し、更に又、当該オゾン処理及び生物処理
された混合液を曝気する手段と、当該曝気された混合液
を所定の割合で前記オゾン処理部へ返送し、残りの当該
混合液を沈殿槽へ供給する手段と、前記沈殿槽で当該曝
気処理された混合液を沈澱処理する手段と、当該沈澱処
理された混合液を接触酸化する手段と、当該接触酸化さ
れた混合液をオゾン処理する手段と、を具備することに
よっても達成される。

【００１３】更に又、原水槽からの原水を供給する手段
と、オゾンを供給するオゾン発生器と、前記原水と前記
オゾンとを気液混合する手段と、当該気液混合された原
水中の固形分を凝集させる手段と、当該固形分の凝集し
た原水を固液分離する手段とを具備し、更に、当該固液
分離された原水である処理水をオゾン処理するオゾン処
理部と、当該オゾン処理された処理水を生物処理する曝
気手段を備えた生物処理部と、前記生物処理部から前記
オゾン処理部へ当該処理水を供給する手段と、当該処理
水が前記オゾン処理部と前記生物処理部との間を循環す
る手段を具備し、更に又、当該オゾン処理及び生物処理
された混合液を曝気する手段と、当該曝気された混合液
が所定の水質を持つ場合には沈殿槽へ当該混合液を供給
し、当該曝気された混合液が所定の水質を持たない場合
には前記オゾン処理部へ返送する手段と、前記沈殿槽で
当該曝気処理された混合液を沈澱処理する手段と、当該
沈澱処理された混合液を接触酸化する手段と、当該接触
酸化された混合液をオゾン処理する手段と、を具備する
ことによっても達成される。

【００１４】これらの場合で、前記原水が有機性廃棄物
であっても良く、又、前記原水が１０μｍ単位の微細物
に粉砕された有機性廃棄物であっても良い。

【００１５】

【００１６】図３は本発明の廃棄物化学生物処理システ
ムの構成例を示しいる。このシステムは、原水槽１、１
次反応槽２またはオゾン気相反応塔１６、固液分離装置
６、オゾン生物反応槽７、曝気槽１０、沈殿槽１１、接
触酸化槽１２、滅菌・脱色槽１３、そしてオゾン発生器
１４を主要構成要素とする。ここで、曝気槽１０と接触
酸化槽１２では、微生物処理を行うためにバイオ処理槽
とも総称し、１次反応槽２とオゾン生物反応槽７のオゾ
ン処理部８Ａ、及び滅菌・脱色槽１３の屋根部にはオゾ
ンキラー（図示されていない）が設置される。以下、有
機性廃棄物として焼酎粕を使用した処理例として、この
図３のシステム構成例を参照しながら詳細に説明する。

【００１７】処理される廃棄物はそのままか、或は粉砕
機により微細物に、好ましくは径が１０μｍ前後の微細
物に粉砕されてから原水槽１に投入される。原水槽１に
投入された焼酎粕は水で例えば２倍に希釈される。処理
する廃棄物の粘性が少ない場合は、水で希釈しなくても
よい。以下、希釈なし又は希釈した廃棄物を原水とす
る。

【００１８】この原水は、１次反応槽２又はオゾン気相
反応塔１６に送られる。１次反応槽２では気液混合ユニ
ット（図示されていない）で混合された高濃度或いは低
濃度オゾン水と原水とが混合され、又、オゾン気相反応
塔１６ではオゾンガスと原水とが混合される。

【００１９】本発明で用いるオゾンガスは以下に述べる
ように作成される。オゾンは、空気をコンプレッサーで
取り入れ、高圧をかけて圧縮し、酸素濃縮器を通して純
度９０％以上の酸素に電気エネルギーを与え活性化させ
ると、解離または励起された酸素の一部がオゾンに変化
することにより生成される方法と、上述の場合で、空気
を用いずに酸素ボンベを使用した方法がある。オゾン発
生器には、光（紫外線、Ｘ線など）照射、放射線照射、
電気分解、無声放電法等によるものがあり、その中の無
声放電法の原理図を図４に示す。又、図５にオゾン発生
装置の基本構成を示す。図４に示される無声放電法は、
誘電体１８を介した電極１９間に交流高電圧を印加する
と無声放電が生じ、その放電空間に酸素（純度９０％以
上）を流すことにより、酸素分子を解離または励起して
オゾンを生成するものである。また、図５に示すオゾン
発生装置の基本構成は、空気供給及び乾燥装置３０に空
気を供給し、乾燥させた後に、オゾン発生部３２に導入
するか、又は用途に応じて空気濃縮装置３１を経由させ
てオゾンを発生させる方法が採れる。該オゾン発生部３
２は、冷却装置３４及び電源制御装置３３と連動して作
動する構成となっている。

【００２０】オゾン発生器１４で生成されたオゾンガス
は、気液混合ユニットに送られるが、本発明で用いる気
液混合ユニットは特願昭６２−３３１４９号で示される
オゾン供給装置、対向流式オゾン供給装置、特願昭６２
−３３１４９号で示されるオゾン供給装置と対向流式オ
ゾン供給装置の併用方式、或いはミキシングポンプ式供
給装置を用いる。図６−図８は、特願昭６２−３３１４
９号で示されるオゾン供給装置を示すものである。この
オゾン供給装置は、主管５０及び分流管５１で構成さ
れ、制御ボックス５２及びフレーム５３を備えている。
主管５０はフランジ部５４を介して水流管５５の途中に
嵌め込まれるもので，上流側の磁気処理部５６及び下流
側の２次混合部５７より成り、磁気処理部５６及び２次
混合部５７はフランジ部５８において分割自在とされて
いる。磁気処理部５６は主管５０中を流れる主水流５９
に曝される状態で８本の棒状磁石６０をブラケットで配
して成るもので、この棒状磁石６０で予め主水流５９を
オゾンが混合、溶解し易くなるように磁気処理する。水
流管５５から分流管５１を流れる分流６１はオゾン発生
器からのオゾンを注入され、先ず内設管６２の内部に設
けた１次混合部６３で撹拌してオゾンの１次混合、溶解
処理を行う。次にオゾン注入済みの分流６５を内設管６
２にて主管５０中へ主水流５９に抗して吐出させ、両水
流を混合する。この混合した主水流６４を、主管５０の
下流側全体にわたって主水流６４に交差する状態で放射
状に配される抵抗棒６７を複数個設けて成る２次混合部
５７で撹拌し、主水流５９とオゾン注入済みの分流６５
とを混合させることにより、迅速かつ万遍なくオゾンを
高速水流へ注入、混合、溶解できる。

【００２１】図９は対向流式オゾン供給装置の構成を示
す図である。このオゾン供給装置は、主管８０、支管８
１、吸引ポンプ８６、及びオゾンを注入するエジェクタ
ー８７から構成される。水流管８２を流れてきた水流
は、分岐管８３において、主管８０に流れる主水流８４
と支管８１に流れる支流８５に分かれる。主水流８４は
そのまま下流方向へと主管８０中を流れる。一方の支流
８５は、吸引ポンプ８６により強制的に吸引されて支管
８１中を流れていく。吸引ポンプ８６により支管８１中
を流れる支流８５の圧力は１．４−２．０ｋｇ／ｃｍ²
である。この圧力を持った支流８５中にエジェクター８
７よりオゾンガスが注入される。このオゾンガスを注入
された支流８９は、支管出口８８より主管８０と合流す
る。支管出口８８より出るオゾン水又はオゾンガスを注
入された支流８９は、吸引ポンプによる圧力がかかって
いるために、主管中を流れる主水流８４中を逆流し、効
率よくオゾン水又はオゾンガスを溶解することができ
る。このようにして、高濃度或いは低濃度オゾン水又は
オゾンガスが各オゾン反応槽に供給される。

【００２２】上記二つの気液混合ユニット、すなわち特
願昭６２−３３１４９号で示されるオゾン供給装置と対
向流式オゾン供給装置の併用方式は、主水流の上流側に
特願昭６２−３３１４９号で示されるオゾン供給装置
を、続いて対向流式のオゾン供給装置を直列に配置する
ことで、より処理効率の高い気液混合ユニットを得るこ
とを目的とするものである。

【００２３】図１０にミキシングポンプの構造を示す。
ミキシングポンプの主な構成要素は、オゾンガス注入口
９０、吸込口９１、吐出口９２、剪断プロペラ９３、固
定羽根９４、インペラ９５、そしてシャフト９６であ
る。吸込口９１から流れてきた原水には、オゾンガス注
入口９０から、オゾン発生器より送られてきたオゾンガ
スが注入される。ミキシングポンプ内に流入する液体中
には、焼酎の粕などの異物が含まれている。これらの異
物は剪断プロペラ９３の回転と固定羽根９４によって、
細かく破砕される。同時にオゾンガス注入口９０より注
入されたオゾンガスが液体中に混合され、インペラ９５
により吐出口９２から吐き出される。

【００２４】１次反応槽２では、上述した各種の気液混
合ユニットによって混合されたオゾン水又はオゾンガス
と原水とが混合される。ここでオゾン処理する目的は、
第一に原水中の雑菌を殺菌すること、第二に原水の脱色
・脱臭を行うこと、第三に原水中の有機物をより分子量
の低い有機物へと酸化・分解することにより、後の工程
の微生物処理を促進すること、そして第四に原水中の固
形分を凝集させることである。気液混合ユニットで混合
されたオゾン水のオゾン濃度は、１０ｇ／Ｎｍ³以上で
ある。オゾン濃度は、原水の種類や有機性廃棄物の量な
どを考慮して決められる。例えば、原水中の有機性廃棄
物の量が多い場合には、有機性廃棄物の酸化・分解を十
分に促進させるためにオゾン濃度を高くする必要があ
る。逆に、原水中の有機性廃棄物の量が少ない場合に
は、有機性廃棄物の酸化・分解に必要なオゾン濃度はそ
れほど多くないと考えられるために、低濃度のオゾン水
を用いることができる。

【００２５】また、一次反応槽３ではなくオゾン気相反
応塔１６を用いる場合には、図１１に示すように、気体
のオゾンに原水を作用させるという方法を用いる。図１
１（Ａ）はオゾン気相反応塔の構成を示す模式図であ
る。この図で、オゾン気相反応塔１６中に、オゾン発生
器１４より送られてくるオゾンが導入される。オゾン気
相反応塔１６には、オゾンモニター１０３がついてお
り、オゾン気相反応塔内のオゾン濃度を一定に保つよう
に、モニターしている。オゾンモニター１０３はオゾン
コントローラー１０４につながっており、オゾン濃度の
変化によりオゾン発生器１４からのオゾンの量を自動的
に調節できるように構成されている。原水は管１０５を
通って、オゾン気相反応塔１６上部の散布管１０１から
スプレーまたは霧化され、微細粒の形状にして散布され
る。原水を微細粒の形状にするのは、オゾンガスと接触
する表面積をできる限り大きくして、殺菌、脱色、脱
臭、酸化、分解処理を効率よく行うためである。図１１
（Ｂ）及び図１１（Ｃ）には、原水を微細粒の形状にし
て散布するための装置の一例を示している。図１１
（Ｂ）は散布管の部分を模式的に示す図である。原水が
通る管１０５は、任意の回転速度で回転することができ
るようになっており、オゾン気相反応塔内に有効に散布
させることが可能となる。この図で矢印Ｘの方向から見
た図が図１１（Ｃ）である。散布管１０１は十文字状の
形態を有し、この十文字状の散布管１０１の各部分には
原水を微細粒の形状にするための小さい散布口１１０が
設けられている。以上のような構成を持つオゾン気相反
応塔１６を用いることによって、１次反応槽２での反応
時間が４０分程度必要とするものが、２〜４分程度の短
時間で殺菌、脱色、脱臭、酸化、分解などの処理を行う
ことが可能となった。オゾン気相反応塔内下部に滞留し
たオゾン処理された原水は、排出口１０２からオゾン凝
集槽４へと移される。なお、オゾンガスはオゾンキラー
３によって排ガス処理を行い、酸素に変化させて後に放
出される。上述した散布管１０１の形状は一実施の形態
であり、これに限定される趣旨のものではない。すなわ
ち、オゾン気相反応塔内に原水を散布できる形態のもの
であれば良い。

【００２６】オゾン凝集槽４では、オゾン処理された原
水を一時的に滞留させる。これは、オゾンで処理させる
と、殺菌、脱色、脱臭、酸化、分解作用の他に、原水中
の固形分を凝集させる効果があるためである。オゾン凝
集槽４での対流の結果、凝集効果が促進される。一定時
間静置後、処理する原水によって無薬注を原則とする
が、そうでない原水はポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）
や高分子凝集剤などの凝集剤を注入した後に、撹拌機５
によって攪拌する。この過程により原水中の固形分が凝
集される。

【００２７】原水中の固形分の凝集後、原水はオゾン凝
集槽４から固液分離装置６へと送られる。固液分離装置
６では原水中の固形分と液体分が分離される。固液分離
装置の例として、遠心分離機、デカンタ、プレスフィル
タ、或いは、多重円板型生体能分離機などが挙げられ
る。分離された固形分は、堆肥化装置又は高速無機化装
置１５へと送られて堆肥化、減容化、または無機化され
る。一方の分離された液体は、オゾン生物反応槽７へと
送られる。以下、固液分離装置６で分離された液体を処
理水とする。

【００２８】オゾン生物反応槽７は、図３の模式図に示
されるとおり、オゾン処理部８Ａと生物処理部８Ｂの２
槽構成となっている。オゾン処理部８Ａはオゾン処理を
行なう槽であり、生物処理部８Ｂは微生物処理を行なう
槽である。各槽の役割は、以下に示すとおりである。オ
ゾン処理部８Ａでは、微生物硝化の障害因子であるＣＯ
Ｄ及びＢＯＤを分解し、また、処理液中のＳＳ分を分解
し、より効率的な生物分解をなしえるために、送られて
きた処理水に対してオゾン反応を行う。オゾン反応は、
オゾン発生器１４から送られてきたオゾンガスと処理水
とを前述した気液混合ユニットによって混合することに
よって行われる。ここで注入されるオゾン濃度は、ＢＯ
ＤやＣＯＤの量により変化させる。オゾン処理部８Ａで
オゾン反応された処理水は、次の生物処理部８Ｂに送ら
れる。生物処理部８Ｂはブロアーポンプ９により吹き込
まれる空気で曝気され、好気性菌が繁殖しやすい条件を
整え、好気性処理を行う。従来、微生物による分解処理
は、嫌気性菌を用いた嫌気性処理を行うことが主流であ
った。それは、嫌気性菌は好気性菌に比べて分解処理能
力が高いため、有機性廃棄物の濃度が高いものを分解す
るときなどに適していると判断されたからである。嫌気
性菌は酸素の無い嫌気性雰囲気下で生きることができる
が、嫌気性菌はその寿命が尽きると死ぬ。この死骸は蓄
積し、ヘドロなどの残渣となって汚染の原因となるとい
う問題点があった。一方、好気性菌の中には、生命力の
強い菌が存在し、しかも嫌気性菌を食べるものがあるこ
とが分かった。この好気性菌を嫌気性菌に対してバラン
スよく繁殖させることにより、嫌気性菌等の死骸が処理
されるので、ヘドロなどの汚泥が生ずることがなく、結
果として、有効な微生物処理システムを構成することが
できる。

【００２９】以上のオゾン生物反応槽７における過程
は、一定期間、例えば２４時間、繰り返される。オゾン
処理部８Ａでオゾン反応された処理水は、生物処理部８
Ｂへと送られ、好気性処理される。その後、生物処理部
８Ｂの下部からポンプにより再びオゾン処理部８Ａへと
送られ、上述した工程が繰り返される。本発明では上述
したオゾン生物反応槽７において、オゾンによる酸化、
分解処理と、好気性菌の特徴を有効に活用することによ
り、残渣の少ない、そしてより効率的な微生物による分
解を可能にした。

【００３０】オゾン生物反応槽７中で一定期間内循環さ
れた処理水は、曝気槽１０へ送られる。本発明で用いる
曝気槽の例として、接触式曝気槽、ステップ式曝気槽、
そして両者を組み合わせた曝気槽などが挙げられる。こ
れらのうちどの種類の曝気槽を使用するかについての選
択は、処理システムの規模や処理物の濃度を基準にして
行う。曝気処理は、排水処理でアンモニア態窒素が微生
物で硝化していく過程で、酸素が多い状態と無い状態を
作り上げて、ＢＯＤの値を効率良く落としていくために
行うものである。そのため、ブロアーポンプ９は曝気槽
内に常に新鮮な空気を曝気槽１０内へ送る役目を持つ。

【００３１】ステップ式曝気槽は、原水が細分化した曝
気槽に分流して流入するようにしてある。これは、曝気
槽内の微生物による分解が効率よく行われるよう、適当
な容積の槽を２つ以上段階的に設けたものである。この
ステップ式曝気槽内では、杉チップ材に付着・繁殖させ
た微生物により、好気・嫌気を繰り返してエアレーショ
ンを行うこともある。ステップ式曝気槽内の各槽に流入
される処理水の体積は、それぞれ異なる。ここで、ステ
ップ式曝気槽内での処理ステップの概略を図１２に示
す。図１２においては、槽の数は３つであるが、上述し
たように３つに限定される趣旨のものではない。オゾン
処理槽からステップ式曝気槽に送られてくる処理水の体
積が２００であるとする。ステップ式曝気槽内の各槽
Ａ、Ｂ、Ｃには、図１２に示すように、体積がそれぞれ
１００、７０、３０の処理水が流入する。各処理槽中に
存在している微生物の量は、処理できるＢＯＤやＣＯＤ
の量を決めてしまう。そこで、ステップ式に各槽に流入
する処理水の量を変化させることによって、微生物の処
理能力を高めることができた。このステップ式曝気槽内
に処理液を滞留させる時間は、オゾン生物反応槽７で行
われる処理期間と同じであり、上記の例の場合は２４時
間である。このような過程で、ＢＯＤ及びＣＯＤを低減
させた処理水は、沈殿槽１１へと送られる。又、ステッ
プ式曝気槽で十分に処理できなかった場合は、再びオゾ
ン生物反応槽７のオゾン処理部８Ａへ返送されて再び同
じように処理される。

【００３２】図１３に模式的に接触式曝気槽１２０を示
す。ここに示される杉チップ材１２１の構成の模式図を
図１４に示す。図１４に示されるように、この杉チップ
材１２１表面には、嫌気性微生物（嫌気性菌）が層１２
２を作り、更にその上に更に好気性微生物（好気性菌）
が層１２３を形成し、水槽中の液体と接している。図１
３のように杉チップ材に付着・繁殖させた微生物を接触
式曝気槽１２０内に設置する。また、接触式曝気槽１２
０内では、下部から絶えずエアレーションを行い、槽内
を好気性の条件に保つようにしている。杉チップ材に付
着・繁殖している好気性微生物層１２３は酸素を吸収
し、水を排出する。一方、嫌気性微生物層１２２はＢＯ
Ｄ、ＣＯＤ、Ｎ、Ｐなどの栄養を吸収し、空気中に炭酸
ガス、水素、硫黄、窒素を排出し、水中にはアンモニ
ア、窒素酸化物（ＮＯ₂、ＮＯ₃）、そしてその他の代謝
産物を放出する。このような好気性菌を用いた接触式曝
気層での処理を行うことにより、嫌気性処理時に発生す
る臭いを抑えることができ、敷地面積も嫌気処理に比べ
て小さくできるという利点がある。

【００３３】ステップ式曝気槽、接触式曝気槽、或いは
両者を併用した曝気槽から出てきた処理水は、沈殿槽１
１へと送られる（曝気槽で十分処理しきれなかった場合
は、再びオゾン生物反応槽７のオゾン処理部８Ａへ返送
されて再び同じように処理される）。ここでは主に、汚
水中の比重の大きい物質を杉チップ材を用いた微生物処
理により取り除く。沈殿処理した処理水（上澄み液）は
接触酸化槽１２へ送られるか、或は、原水槽１の希釈水
として利用される。接触酸化槽１２へ送られた処理水
は、沈殿槽１１で取り除くことができなかった比重の小
さいＳＳ分をほぼ完全に取り除かれる。接触酸化槽１２
内でも、好気性菌と嫌気性菌による処理を行うために、
常に新鮮な空気が槽内へブロアーポンプ９によって運ば
れる。一方の沈殿槽１１の下部に溜まった沈殿物は、余
剰汚泥として、固液分離装置６へと送られ、再びフロー
に従って処理される。

【００３４】接触酸化槽１２から、処理水は滅菌・脱色
槽１３へと送られる。ここでろ過された水は、最終的に
オゾンで殺菌され、排水基準に適合した水として排水さ
れるか、或いはシステム中の希釈水として原水槽へ送ら
れて再利用される。

【００３５】以上のステップ式曝気槽、接触式曝気槽、
接触酸化槽１２の各槽では、杉チップ材に付着・繁殖さ
せた微生物により処理水を分解するようにしている。こ
こでは、杉チップ材を用いているが、杉に限定されず、
針葉樹であればチップ材として使用可能である（又は、
チップ材を使用しない場合もある）。本発明で用いる針
葉樹のチップ材の種類は、３種類ある。すなわち、（１）細かい粉体で、大きさは大体３−１０ｍｍのもの（２）３面洗浄、３面圧縮した粒状で、大きさは１０−
２０ｍｍのもの（３）５面洗浄、５面圧縮した、断面の短径が３ｍｍ以
上で、長さが１０ｍｍ以上の棒状ものである。（３）の
棒状をしたチップ材１３０の形状の一例を図１５に示
す。図１５の棒状のチップ材の断面形状は、正方形をし
ているが、この形状に限られず、円状であったり、三角
形であったり、矩形であったり、五角形であったり、そ
の他不定形であっても良い。これらの形状の場合、断面
の短径が３ｍｍ以上あれば良い。上記（１）から（３）
の中から、処理場の規模や処理水の種類に最適なものを
選択して用いる。バイオ処理槽への設置形態としては、
針葉樹のチップ材をそのまま上記（１）から（３）の形
態の物を入れるか、または簾状に組み立てた物を水槽の
壁面に沿って張りめぐらせるようにする。

【００３６】本発明において針葉樹のチップ材使用の目
的は、微生物を繁殖させるためである。従来のコンポス
ト装置では、装置におがくずを入れ、そこに強制的に分
解させるための菌を注入し、分解する物を入れて分解さ
せていた。分解後、おがくずは分解物と共に肥料として
処理され、再利用されることはほとんどなかった。しか
し、本発明では、針葉樹のチップ材の役割を微生物の繁
殖用にのみ限定し、廃棄することなく、長期間の使用が
可能となるようにした。針葉樹のチップ材使用にあたっ
ては、防腐剤、防虫剤などの薬品が使われていない物を
選ばなければならない。防腐剤、防虫剤などの薬品は、
微生物の繁殖に対する阻害要因となるからである。この
他、黒心がある材木も微生物の繁殖にとってふさわしく
ないため、使用しない。チップ材に適しているのは、寒
冷地に成育している針葉樹である。寒冷地に成育した針
葉樹は、温暖地に成育したものに比べると成長速度が遅
いが、その分密度が高く、微生物が繁殖しやすい形状と
なる。この他、針葉樹のチップ材は微生物に消化されに
くく、大きな比表面積（約３０ｍ²／ｇ）と空隙率（７
５−８５％）を持ち、保水性（６３％前後）、保温性、
酸素供給等の重要効果をもたらす。このような針葉樹は
耐久性があり、各処理槽中で５−１０年、或いはそれ以
上使用することができ、微生物が有機物の発酵→分解→
消化をはかる上で最も効果的な状況を作り出す性質を持
っている。

【００３７】以上の杉チップ材に付着・繁殖させる微生
物の主なものは、Ｂａｃｉｌｌｕｓ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏ
ｎａｓ属、Ｚｏｏｇｌｏｅａ属、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅ
ｓ属、Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属、Ａｃｉｎｅｔ
ｏｂａｃｔｏｒ属、Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｏｒ属などであ
る。これらの微生物は杉チップ材内に莫大な数の菌体コ
ロニーを作る。菌は桿菌と球菌から成り、これらの桿菌
と球菌が、水分６３％前後という条件下で、特有の分解
作用を行う。桿菌は、動植物の発酵と分解（腐食）をつ
かさどり、球菌はその腐食物中のもの及び桿菌を食べ尽
くしてガス化を行う。上述のようにしてオゾン生物反応
槽内の生物処理部、接触酸化槽、そしてバイオ処理槽に
おけるメカニズムによって、オゾン処理されて送られて
きた汚水中の有機物を処理するので、残渣の発生を極め
て少なくすることができる。

【００３８】上述したオゾン水又はオゾンガスによる処
理過程において、オゾン処理水中の残留オゾンと、反応
に使用されずに余剰オゾンとしてガス中に残った排オゾ
ン（未反応オゾン）の処理が必要である。現在では、排
オゾンの濃度の規制値はないが、環境基準を準用して、
０．０６ｐｐｍ以下に処理することとする。水中の残留
オゾンは分解時間が速いので、滞留時間を比較的長く
（数分間）とって、自然分解させることにより特別な残
留オゾン対策を実施しなくても良いようにした。一方、
反応に使用されずに余剰オゾンとしてガス中に残った排
オゾン（未反応オゾン）の処理は必ず実施しなければな
らない。なぜならば、排オゾン処理を実施しないと、周
辺にオゾン臭が漂い、周辺の電気機器等を酸化させて錆
びさせると共に、人体に悪影響を及ぼすこともあるから
である。排オゾン処理には、活性炭方式、触媒方式、燃
焼方式、薬品洗浄方式などがある。実際の排オゾン処理
においては、活性炭方式、触媒方式、及び両者の併用方
式が一般的に用いられている。活性炭方式は、排オゾン
分解塔に活性炭を充填することにより、接触時間１秒以
内でオゾンを分解し、排オゾン分解塔出口からのオゾン
濃度を０．０６ｐｐｍ以下の安全な濃度にして大気中に
放出することができる。使用する活性炭の密度、表面積
などの種類により異なるが、一般的には活性炭は３−４
ヶ月ごとに交換しなければならない。この方法は、比較
的小規模の処理システムに有効である。他方、触媒方式
では、主にマンガンやニッケルなどの触媒剤が用いら
れ、触媒槽の温度を４０℃以上、接触時間を１５秒程度
とすることで、オゾンは完全に酸素に還元される。両者
の併用方式は、大規模の処理システムで用いられ、まず
触媒方式において、オゾンと触媒との接触時間を長くと
り、９８−９９％除去して負荷を下げた後に、次に活性
炭処理を施す。こうすることにより、活性炭の寿命を延
ばすことができるなど、両者の長所を組み合わせたシス
テムができる。本発明におけるシステムでは、１次反応
槽５及びオゾン処理部１０Ａの屋根部分に活性炭方式の
オゾンキラーを取り付け、排オゾン処理を行った。

【００３９】

【００４０】−１：原液

【表１】

【００４１】−２：反応タンク３０分後

【表２】

【００４２】−３：沈殿槽

【表３】

【００４３】−４：放流水

【表４】

【００４４】

【００４５】

【表５】

【００４６】上述の説明では焼酎粕の化学処理について
説明したが、水処理としては、高度浄水処理の脱臭、脱
色、ＴＨＭ低減、微量有機物除去に適用でき、下水高度
処理の脱臭、脱色、殺菌、ＣＯＤ除去に適用でき、屎尿
高度処理の脱臭、脱色、殺菌に適用でき、工場排水処理
のＣＯＤ除去、脱色、シアン除去、フェノール除去に適
用でき、海水の淡水化処理の水質浄化、脱色、脱臭に適
用でき、プール水処理、脱色、脱臭、殺菌に適用でき
る。また、気体処理としては、脱臭の臭気処理（下水
臭、屎尿臭）、脱硝の排煙処理、殺菌の貯蔵庫内処理に
適用できる。更に、配管内のスライム付着防止、薬品類
の酸化や漂白にも適用可能である。

【００４７】

【図面の簡単な説明】

【図１】オゾンの化学構造を示す模式図である。

【図２】オゾンの水中での分解過程を示す図である。

【図５】オゾナイザーの仕組みを示す図である。

【符号の説明】１原水槽２１次反応槽３オゾンキラー４オゾン凝集槽５撹拌機６固液分離装置７オゾン生物反応槽８Ａオゾン処理部８Ｂ生物処理部９ブロアーポンプ１０曝気槽１１沈殿槽１２接触酸化槽１３滅菌・脱色槽１４オゾン発生器１５堆肥化装置又は高速無機化装置１６オゾン気相反応塔１８誘電体１９電極３０空気供給及び乾燥装置３１空気濃縮装置３２オゾン発生部３３電源制御装置３４冷却装置５０主管５１分流管５２制御ボックス５３フレーム５４フランジ部５５水流管５６磁気処理部５７２次混合部５８フランジ部５９主水流６０棒状磁石６１分流６２内設管６３１次混合部６４混合した主水流６５オゾン注入済み分流６７抵抗棒８０主管８１支管８２水流管８３分岐管８４主水流８５支流８６吸引ポンプ８７エジェクター８８支管出口８９オゾンガスを注入された支流９０オゾンガス注入口９１吸込口９２吐出口９３剪断プロペラ９４固定羽根９５インペラ９６シャフト１０１散布管１０２排出口１０３オゾンモニター１０４オゾンコントローラー１０５管１１０散布口１２０接触式曝気槽１２１チップ材１２２嫌気性微生物層１２３好気性微生物層１３０棒状のチップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原水槽からの原水を供給する手段と、オゾ
ンを供給するオゾン発生器と、前記原水と前記オゾンと
を気液混合する手段と、当該気液混合された原水中の固
形分を凝集させる手段と、当該固形分の凝集した原水を
固液分離する手段とを具備したことを特徴とする廃棄物
化学生物処理システム。
【請求項２】原水槽から霧状の又はそのままの原水を供
給する手段と、オゾンを供給するオゾン発生器と、前記
霧状の又はそのままの原水と前記オゾンとを接触混合す
る手段と、当該接触混合された原水中の固形分を凝集さ
せる手段と、当該固形分の凝集した原水を固液分離する
手段とを具備したことを特徴とする廃棄物化学生物処理
システム。
【請求項３】オゾン生物反応槽を有する廃棄物化学生物
処理システムであって、前記オゾン生物反応槽が、処理
水とオゾン発生器から供給されるオゾンとを気液混合す
るオゾン処理部と、当該気液混合された処理水を曝気す
る生物処理部とから成ることを特徴とする廃棄物化学生
物処理システム。
【請求項４】前記オゾン処理部と前記生物処理部との間
を処理水が循環するように前記生物処理部から前記オゾ
ン処理部へ処理水を供給する手段を有する請求項３に記
載の廃棄物化学生物処理システム。
【請求項５】原水槽からの原水を供給する手段と、オゾ
ンを供給するオゾン発生器と、前記原水と前記オゾンと
を気液混合する手段と、当該気液混合された原水中の固
形分を凝集させる手段と、当該固形分の凝集した原水を
固液分離する手段とを具備し、更に、当該固液分離され
た原水である処理水をオゾン処理するオゾン処理部と、
当該オゾン処理された処理水を生物処理する曝気手段を
備えた生物処理部と、前記生物処理部から前記オゾン処
理部へ当該処理水を供給する手段と、当該処理水が前記
オゾン処理部と前記生物処理部との間を循環する手段と
を具備したことを特徴とする廃棄物化学生物処理システ
ム。
【請求項６】原水槽から霧状の又はそのままの原水を供
給する手段と、オゾンを供給するオゾン発生器と、前記
霧状の又はそのままの原水と前記オゾンとを接触混合す
る手段と、当該接触混合された原水中の固形分を凝集さ
せる手段と、当該固形分の凝集した原水を固液分離する
手段とを具備し、更に、当該固液分離された原水である
処理水をオゾン処理するオゾン処理部と、当該オゾン処
理された処理水を生物処理する曝気手段を備えた生物処
理部と、前記生物処理部から前記オゾン処理部へ当該処
理水を供給する手段と、当該処理水が前記オゾン処理部
と前記生物処理部との間を循環する手段とを具備したこ
とを特徴とする廃棄物化学生物処理システム。
【請求項７】前記原水が有機性廃棄物である請求項１、
２、５、又は６のいずれか一項に記載の廃棄物化学生物
処理システム。
【請求項８】前記原水が１０μｍ単位の微細物に粉砕さ
れた有機性廃棄物である請求項１、２、５、又は６のい
ずれか一項に記載の廃棄物化学生物処理システム。
【請求項９】前記原水を水で希釈するようにした請求項
７又は８に記載の廃棄物化学生物処理システム。
【請求項１０】接触酸化槽を有する廃棄物化学生物処理
システムであって、オゾン発生器から供給されるオゾン
と前記接触酸化槽から送られてきた処理水とを混合して
滅菌、脱色、脱臭する手段を具備したことを特徴とする
システム。
【請求項１１】オゾン発生器から供給されるオゾンと前
記接触酸化槽から送られてきた処理水とを混合して滅
菌、脱色、脱臭する手段と、原水の希釈水として利用す
るように当該処理水を前記原水槽へ供給する手段とを有
する請求項９に記載の廃棄物化学生物処理システム。
【請求項１２】曝気槽及び／又は接触酸化槽を備えた廃
棄物化学生物処理システムであって、３−１０ｍｍの粉
体状、又は１０−２０ｍｍの大きさ、又は断面の短径が
３ｍｍ以上で長さが１０ｍｍ以上の棒状である針葉樹の
チップ材をそのまま、或は組み上げた状態の微生物培養
基材を前記曝気槽内及び／又は接触酸化槽内に備えたこ
とを特徴とするシステム。
【請求項１３】チップ材として針葉樹を用いた微生物培
養基材。
【請求項１４】前記チップ材が、３−１０ｍｍの大き
さ、又は１０−２０ｍｍの大きさ、又は断面の短径が３
ｍｍ以上で長さが１０ｍｍ以上である請求項１３に記載
の微生物培養基材。
【請求項１５】原水槽から霧状の又はそのままの原水を
供給する手段と、オゾンを供給するオゾン発生器と、前
記霧状の又はそのままの原水と前記オゾンとを接触混合
する手段とを備えたオゾン気相反応装置。
【請求項１６】気体のオゾンガスに有機性廃棄物を作用
させる方法。
【請求項１７】前記有機性廃棄物が液体状であり、当該
有機性廃棄物の比表面積を大きくした請求項１６に記載
の方法。