JP2002086196A - 排水処理方法および装置 - Google Patents
排水処理方法および装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水と厨芥等高ＳＳ
濃度有機性排水を処理する工程を複合して有する処理系
であって、消化率の向上、有機性固形物の減容化、メタ
ンガス回収率の向上などを図り実質的に余剰汚泥を排出
しない工程及び装置の提供を目的とする。 【解決手段】 屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水と厨芥等高
ＳＳ濃度有機性排水を処理する工程を複合して有する処
理系において、前記屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水は生物
処理後、該処理液を固液分離した汚泥の内余剰汚泥を、
メタン発酵工程にてメタン発酵処理をし、一方、厨芥等
高ＳＳ濃度有機性排水は可溶化処理をしてから、前記メ
タン発酵工程にて前記余剰汚泥とともに、メタン発酵処
理をし、該メタン発酵処理液を固液分離した汚泥を更に
濃縮した脱水メタン発酵汚泥を、前記可溶化工程で再度
可溶化処理した後前記メタン発酵工程に返送することを
特徴とする。
濃度有機性排水を処理する工程を複合して有する処理系
であって、消化率の向上、有機性固形物の減容化、メタ
ンガス回収率の向上などを図り実質的に余剰汚泥を排出
しない工程及び装置の提供を目的とする。 【解決手段】 屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水と厨芥等高
ＳＳ濃度有機性排水を処理する工程を複合して有する処
理系において、前記屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水は生物
処理後、該処理液を固液分離した汚泥の内余剰汚泥を、
メタン発酵工程にてメタン発酵処理をし、一方、厨芥等
高ＳＳ濃度有機性排水は可溶化処理をしてから、前記メ
タン発酵工程にて前記余剰汚泥とともに、メタン発酵処
理をし、該メタン発酵処理液を固液分離した汚泥を更に
濃縮した脱水メタン発酵汚泥を、前記可溶化工程で再度
可溶化処理した後前記メタン発酵工程に返送することを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は多種の有機性廃棄
物を複合的に処理する方法及び装置に関する。
物を複合的に処理する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】屎尿、畜産排水、厨芥、食品加工排水な
ど有機性固形物を多量に含む廃棄物の処理は、従来メタ
ン発酵により、可溶化処理と同時に有機物をメタンに転
換して回収処理する方法が一般的に行なわれている。し
かし、従来一般的に行なわれる単一な該方法では必ずし
も多様な有機性固形物を含む廃棄物の形態に対応した技
術ではなく、消化率の向上、汚泥量の減容化、メタンガ
ス回収率の向上などに幾多の工夫が必要とされている。
ど有機性固形物を多量に含む廃棄物の処理は、従来メタ
ン発酵により、可溶化処理と同時に有機物をメタンに転
換して回収処理する方法が一般的に行なわれている。し
かし、従来一般的に行なわれる単一な該方法では必ずし
も多様な有機性固形物を含む廃棄物の形態に対応した技
術ではなく、消化率の向上、汚泥量の減容化、メタンガ
ス回収率の向上などに幾多の工夫が必要とされている。
【０００３】例えば、嫌気性処理工程において前記改善
のために、嫌気性処理工程の返送汚泥を可溶化処理して
から又は更にオゾン処理してから嫌気性処理工程に返送
することが行われるが、可溶化処理及びオゾン処理の処
理容量が大きくてコスト的に問題があったり、可溶化処
理及びオゾン処理の効率が低かったりの問題があった。
のために、嫌気性処理工程の返送汚泥を可溶化処理して
から又は更にオゾン処理してから嫌気性処理工程に返送
することが行われるが、可溶化処理及びオゾン処理の処
理容量が大きくてコスト的に問題があったり、可溶化処
理及びオゾン処理の効率が低かったりの問題があった。
【０００４】更に、メタン発酵処理工程でのメタン発酵
の反応時間が長く、必要滞留時間を与えるために大容積
の処理槽が必要であったりした。
の反応時間が長く、必要滞留時間を与えるために大容積
の処理槽が必要であったりした。
【０００５】また、排水の多様性から、有機性ＳＳ濃
度、難分解性有機性固形物、易分解性有機性固形物比率
などが様々であり、それらに柔軟に対応できるシステム
が要求されていた。
度、難分解性有機性固形物、易分解性有機性固形物比率
などが様々であり、それらに柔軟に対応できるシステム
が要求されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は屎尿等中ＳＳ
濃度有機性排水と厨芥等高ＳＳ濃度有機性排水を処理す
る工程を複合して有する処理系であって、有機性ＳＳ濃
度、難分解性有機性固形物、易分解性有機性固形物比率
などをもとに分別して処理し、新規且つ改善された余剰
汚泥の返送方法を採ることにより、消化率の向上、有機
性固形物の減容化、メタンガス回収率の向上などを図り
実質的に余剰汚泥を排出しない工程及び装置の提供を目
的とする。
濃度有機性排水と厨芥等高ＳＳ濃度有機性排水を処理す
る工程を複合して有する処理系であって、有機性ＳＳ濃
度、難分解性有機性固形物、易分解性有機性固形物比率
などをもとに分別して処理し、新規且つ改善された余剰
汚泥の返送方法を採ることにより、消化率の向上、有機
性固形物の減容化、メタンガス回収率の向上などを図り
実質的に余剰汚泥を排出しない工程及び装置の提供を目
的とする。
【０００７】更に本発明は該処理系のメタン発酵処理工
程であるメタン発酵処理の処理速度を向上することも目
的とする。
程であるメタン発酵処理の処理速度を向上することも目
的とする。
【課題を解決するための手段】本発明は屎尿等中ＳＳ濃
度有機性排水と厨芥等高ＳＳ濃度有機性排水を処理する
工程を複合して有する処理系において、前記屎尿等中Ｓ
Ｓ濃度有機性排水は生物処理後、該処理液を固液分離し
た汚泥の内余剰汚泥を、メタン発酵工程にてメタン発酵
処理をし、一方、厨芥等高ＳＳ濃度有機性排水は可溶化
処理をしてから、前記メタン発酵工程にて前記余剰汚泥
とともに、メタン発酵処理をし、該メタン発酵処理液を
固液分離した汚泥を更に濃縮した脱水メタン発酵汚泥
を、前記可溶化工程で再度可溶化処理した後前記メタン
発酵工程に返送することを特徴とする。
度有機性排水と厨芥等高ＳＳ濃度有機性排水を処理する
工程を複合して有する処理系において、前記屎尿等中Ｓ
Ｓ濃度有機性排水は生物処理後、該処理液を固液分離し
た汚泥の内余剰汚泥を、メタン発酵工程にてメタン発酵
処理をし、一方、厨芥等高ＳＳ濃度有機性排水は可溶化
処理をしてから、前記メタン発酵工程にて前記余剰汚泥
とともに、メタン発酵処理をし、該メタン発酵処理液を
固液分離した汚泥を更に濃縮した脱水メタン発酵汚泥
を、前記可溶化工程で再度可溶化処理した後前記メタン
発酵工程に返送することを特徴とする。
【０００８】ここで流入排水は例えば屎尿のごとき中Ｓ
Ｓ濃度有機性排水及び厨芥のごとき高ＳＳ濃度有機性排
水を対象とし、前者は一旦生物処理をして処理液を固液
分離し、この固液分離した生物処理汚泥は１〜２％程度
と比較的低濃度なので、その汚泥の一部をそのまま嫌気
性処理へ移送する。後者は嫌気性処理の前に可溶化処理
をして有機性固形分を減容しておき、嫌気性処理が効率
的に進むようにする。
Ｓ濃度有機性排水及び厨芥のごとき高ＳＳ濃度有機性排
水を対象とし、前者は一旦生物処理をして処理液を固液
分離し、この固液分離した生物処理汚泥は１〜２％程度
と比較的低濃度なので、その汚泥の一部をそのまま嫌気
性処理へ移送する。後者は嫌気性処理の前に可溶化処理
をして有機性固形分を減容しておき、嫌気性処理が効率
的に進むようにする。
【０００９】かくして、前記生物処理汚泥と可溶化処理
液は合併して前記メタン発酵処理工程でメタン発酵処理
するが、固液分離後のメタン発酵処理汚泥は更に濃縮し
て固形分を８〜１０％程度に上げて（脱水メタン発酵汚
泥）可溶化処理工程へその実質的全量を返送し、厨芥の
ごとき高ＳＳ濃度有機性排水とともに可溶化処理する。
これによりメタン発酵工程に流入する被処理液は可溶化
した有機物濃度の高いものとなり、メタン発酵処理の効
率が向上する。
液は合併して前記メタン発酵処理工程でメタン発酵処理
するが、固液分離後のメタン発酵処理汚泥は更に濃縮し
て固形分を８〜１０％程度に上げて（脱水メタン発酵汚
泥）可溶化処理工程へその実質的全量を返送し、厨芥の
ごとき高ＳＳ濃度有機性排水とともに可溶化処理する。
これによりメタン発酵工程に流入する被処理液は可溶化
した有機物濃度の高いものとなり、メタン発酵処理の効
率が向上する。
【００１０】前記可溶化処理では加温下に被処理液を保
持する。その温度条件は比較的柔軟であるが、加熱エネ
ルギーの有効性、可溶化反応速度、次段に及ぼす影響な
ど総合して、好ましい温度幅は６０〜８０℃である。
持する。その温度条件は比較的柔軟であるが、加熱エネ
ルギーの有効性、可溶化反応速度、次段に及ぼす影響な
ど総合して、好ましい温度幅は６０〜８０℃である。
【００１１】本発明の上記方法を行なう装置は、前記屎
尿等中ＳＳ濃度有機性排水を生物処理する処理装置、該
処理液を固液分離する固液分離器、該処理液を固液分離
した汚泥の内余剰汚泥を、メタン発酵処理をする少なく
とも１つのメタン発酵処理槽、該処理槽でメタン発酵処
理をした処理液を固液分離する固液分離器、厨芥等高Ｓ
Ｓ濃度有機性排水を可溶化処理する可溶化槽、該可溶化
処理液を前記メタン発酵処理槽にて前記余剰汚泥と合併
してメタン発酵処理をし、該合併メタン発酵処理液を固
液分離する固液分離器、該固液分離した汚泥の内返送分
を更に濃縮して脱水メタン発酵汚泥とする濃縮器、該脱
水メタン発酵汚泥を前記厨芥等高ＳＳ濃度有機性排水と
同一可溶化槽で合併して可溶化処理した後前記メタン発
酵処理槽に返送する移送配管を含む移送手段、及び前記
したように各装置、機器が機能するように処理液若しく
は被処理液を移送する移送配管を含む移送手段からなる
ことを特徴とする排水処理装置である。
尿等中ＳＳ濃度有機性排水を生物処理する処理装置、該
処理液を固液分離する固液分離器、該処理液を固液分離
した汚泥の内余剰汚泥を、メタン発酵処理をする少なく
とも１つのメタン発酵処理槽、該処理槽でメタン発酵処
理をした処理液を固液分離する固液分離器、厨芥等高Ｓ
Ｓ濃度有機性排水を可溶化処理する可溶化槽、該可溶化
処理液を前記メタン発酵処理槽にて前記余剰汚泥と合併
してメタン発酵処理をし、該合併メタン発酵処理液を固
液分離する固液分離器、該固液分離した汚泥の内返送分
を更に濃縮して脱水メタン発酵汚泥とする濃縮器、該脱
水メタン発酵汚泥を前記厨芥等高ＳＳ濃度有機性排水と
同一可溶化槽で合併して可溶化処理した後前記メタン発
酵処理槽に返送する移送配管を含む移送手段、及び前記
したように各装置、機器が機能するように処理液若しく
は被処理液を移送する移送配管を含む移送手段からなる
ことを特徴とする排水処理装置である。
【００１２】ここで言うメタン発酵処理槽は既存のメタ
ン発酵槽であり加熱して温度を高める付帯装置などを有
する。また、槽内から発生するメタンガスを槽外に導
き、ガスホルダーなどへ移送するためのガス出口、被処
理液の流入口、処理液の流出口などを備えている。可溶
化処理槽はやはり内容物を高温に保持するための加熱
器、場合によっては攪拌器などを備えている。固液分離
器は沈降分離など重力と粒子比重を利用した自然沈降に
よる低汚泥濃度汚泥が得られる分離器であって、濃縮器
は遠心分離器、ろ過器など強制的な分離を行なうことの
できる高汚泥濃度汚泥が得られる装置である。
ン発酵槽であり加熱して温度を高める付帯装置などを有
する。また、槽内から発生するメタンガスを槽外に導
き、ガスホルダーなどへ移送するためのガス出口、被処
理液の流入口、処理液の流出口などを備えている。可溶
化処理槽はやはり内容物を高温に保持するための加熱
器、場合によっては攪拌器などを備えている。固液分離
器は沈降分離など重力と粒子比重を利用した自然沈降に
よる低汚泥濃度汚泥が得られる分離器であって、濃縮器
は遠心分離器、ろ過器など強制的な分離を行なうことの
できる高汚泥濃度汚泥が得られる装置である。
【００１３】本発明のさらに特徴とするところは、メタ
ン発酵工程の処理液を固液分離して得られる汚泥の実質
的に全量を濃縮して前記可溶化処理工程へ戻すことにあ
る。換言すれば、本発明によって複合的に処理すれば、
実質的に余剰汚泥は排出せず、すべて水溶性処理水とメ
タンガスのみの排出となる。
ン発酵工程の処理液を固液分離して得られる汚泥の実質
的に全量を濃縮して前記可溶化処理工程へ戻すことにあ
る。換言すれば、本発明によって複合的に処理すれば、
実質的に余剰汚泥は排出せず、すべて水溶性処理水とメ
タンガスのみの排出となる。
【００１４】本発明の方法は更に前記メタン発酵工程が
完全混合型の槽等を備えた、相対的に高濃度の有機性Ｓ
Ｓを含有する被処理水を処理するメタン発酵工程、又は
固定床式処理槽若しくは上向流床式処理槽（ＵＡＳＢ）
等を備えた相対的低濃度の有機性ＳＳを含有する被処理
水を処理するメタン発酵工程であることを特徴とする。
完全混合型の槽等を備えた、相対的に高濃度の有機性Ｓ
Ｓを含有する被処理水を処理するメタン発酵工程、又は
固定床式処理槽若しくは上向流床式処理槽（ＵＡＳＢ）
等を備えた相対的低濃度の有機性ＳＳを含有する被処理
水を処理するメタン発酵工程であることを特徴とする。
【００１５】そして本発明の装置は同じく前記メタン発
酵処理槽が完全混合型の槽等の相対的に高濃度の有機性
ＳＳを含有する被処理水を処理するメタン発酵槽、又は
固定床式処理槽若しくは上向流床式処理槽等の相対的に
低濃度の有機性ＳＳを含有する被処理水を処理するメタ
ン発酵槽であることを特徴とする。
酵処理槽が完全混合型の槽等の相対的に高濃度の有機性
ＳＳを含有する被処理水を処理するメタン発酵槽、又は
固定床式処理槽若しくは上向流床式処理槽等の相対的に
低濃度の有機性ＳＳを含有する被処理水を処理するメタ
ン発酵槽であることを特徴とする。
【００１６】即ち本発明はメタン発酵槽に流入する処理
液のＳＳ濃度に応じて、最も効率的なメタン発酵槽のタ
イプを選択することが出来る。メタン発酵槽に流入する
被処理液のＳＳが高濃度の場合は、完全混合型の処理槽
が適している。高濃度のＳＳのために、大量に滞留して
いる槽内では流動性が困難であり、攪拌によってメタン
菌と均一に接触し、攪拌による強制的物質移動により、
反応効率を向上させることが可能である。但しこの場合
はメタン菌を担持している汚泥は処理槽内容物と同じ時
間滞留して流出して行くので、槽内のメタン菌濃度は限
られた濃度までしか高めることができず、一定の槽容量
での処理速度は低く限界（従来の平均滞留時間１５〜３
０日）があるので、速度を高めるには、勢い槽容量が大
型にならざるをえない。
液のＳＳ濃度に応じて、最も効率的なメタン発酵槽のタ
イプを選択することが出来る。メタン発酵槽に流入する
被処理液のＳＳが高濃度の場合は、完全混合型の処理槽
が適している。高濃度のＳＳのために、大量に滞留して
いる槽内では流動性が困難であり、攪拌によってメタン
菌と均一に接触し、攪拌による強制的物質移動により、
反応効率を向上させることが可能である。但しこの場合
はメタン菌を担持している汚泥は処理槽内容物と同じ時
間滞留して流出して行くので、槽内のメタン菌濃度は限
られた濃度までしか高めることができず、一定の槽容量
での処理速度は低く限界（従来の平均滞留時間１５〜３
０日）があるので、速度を高めるには、勢い槽容量が大
型にならざるをえない。
【００１７】メタン発酵槽に流入する被処理液のＳＳが
低濃度の場合は、固定床式処理槽若しくは上向流床式処
理槽等のメタン発酵槽を選択するとよい。低濃度ＳＳの
被処理液は強制的攪拌によらずとも、メタン菌を担持し
ている汚泥に均一に接触可能であるし、固定床式処理槽
若しくは上向流床式処理槽では高濃度ＳＳの場合、該処
理槽の構造上の特性から、ＳＳにより閉塞を起し易い
が、低濃度ＳＳの被処理液ではそのような問題点はない
からである。
低濃度の場合は、固定床式処理槽若しくは上向流床式処
理槽等のメタン発酵槽を選択するとよい。低濃度ＳＳの
被処理液は強制的攪拌によらずとも、メタン菌を担持し
ている汚泥に均一に接触可能であるし、固定床式処理槽
若しくは上向流床式処理槽では高濃度ＳＳの場合、該処
理槽の構造上の特性から、ＳＳにより閉塞を起し易い
が、低濃度ＳＳの被処理液ではそのような問題点はない
からである。
【００１８】加えて周知のように、固定床式処理槽若し
くは上向流床式処理槽においては、メタン菌を担持して
いる汚泥は、前者の場合は適当な単体に付着保持され
て、槽外に処理液とともに流出しないような構成になっ
ているし、後者の場合は汚泥のみが槽内で流動循環する
ような構成になっており、やはりメタン菌は槽外に流出
しないので、槽内のメタン菌濃度を高く保つことが出来
るので処理速度は速い（従来平均滞留時間４〜８時
間）。
くは上向流床式処理槽においては、メタン菌を担持して
いる汚泥は、前者の場合は適当な単体に付着保持され
て、槽外に処理液とともに流出しないような構成になっ
ているし、後者の場合は汚泥のみが槽内で流動循環する
ような構成になっており、やはりメタン菌は槽外に流出
しないので、槽内のメタン菌濃度を高く保つことが出来
るので処理速度は速い（従来平均滞留時間４〜８時
間）。
【００１９】本発明の方法は更に、前記可溶化処理後の
処理水のメタン発酵処理は、相対的に高濃度の有機性Ｓ
Ｓを含有する被処理水を処理する第１のメタン発酵工程
と相対的に低濃度の有機性ＳＳを含有する被処理水を処
理する第２のメタン発酵工程を順次連続して行い、前記
屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水は生物処理後、該処理液を
固液分離した汚泥の内余剰汚泥のメタン発酵処理を第２
のメタン発酵工程で、前記可溶化処理後の処理水のメタ
ン発酵処理と合併して行なうことを特徴とする。
処理水のメタン発酵処理は、相対的に高濃度の有機性Ｓ
Ｓを含有する被処理水を処理する第１のメタン発酵工程
と相対的に低濃度の有機性ＳＳを含有する被処理水を処
理する第２のメタン発酵工程を順次連続して行い、前記
屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水は生物処理後、該処理液を
固液分離した汚泥の内余剰汚泥のメタン発酵処理を第２
のメタン発酵工程で、前記可溶化処理後の処理水のメタ
ン発酵処理と合併して行なうことを特徴とする。
【００２０】そして本発明の装置は同じく前記可溶化処
理後の処理水のメタン発酵処理をする処理装置を、相対
的に高濃度の有機性ＳＳを含有する被処理水を処理する
第１のメタン発酵槽と相対的に低濃度の有機性ＳＳを含
有する被処理水を処理する第２のメタン発酵槽を順次で
連結して構成し、前記屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水は生
物処理後、該処理液を固液分離した汚泥の内余剰汚泥の
メタン発酵処理を前記第２のメタン発酵槽で、前記可溶
化処理後の処理水のメタン発酵処理と合併して行なうよ
う構成したことを特徴とする。
理後の処理水のメタン発酵処理をする処理装置を、相対
的に高濃度の有機性ＳＳを含有する被処理水を処理する
第１のメタン発酵槽と相対的に低濃度の有機性ＳＳを含
有する被処理水を処理する第２のメタン発酵槽を順次で
連結して構成し、前記屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水は生
物処理後、該処理液を固液分離した汚泥の内余剰汚泥の
メタン発酵処理を前記第２のメタン発酵槽で、前記可溶
化処理後の処理水のメタン発酵処理と合併して行なうよ
う構成したことを特徴とする。
【００２１】前記したように、高濃度ＳＳの有機性排水
のメタン発酵処理は完全攪拌型メタン発酵槽が適してお
り、低濃度ＳＳの有機性排水のメタン発酵処理は固定床
式メタン発酵槽若しくは上向流式メタン発酵槽が適して
いるとしたが、高濃度ＳＳの有機性排水の場合、前段で
完全攪拌型で処理して、ＳＳ濃度を落としてから、後段
で固定床式メタン発酵槽若しくは上向流式メタン発酵槽
で処理すれば、前記したような単独のメタン発酵槽が有
する難点を克服てきて、円滑かつ高速度で処理をおこな
うことができる。
のメタン発酵処理は完全攪拌型メタン発酵槽が適してお
り、低濃度ＳＳの有機性排水のメタン発酵処理は固定床
式メタン発酵槽若しくは上向流式メタン発酵槽が適して
いるとしたが、高濃度ＳＳの有機性排水の場合、前段で
完全攪拌型で処理して、ＳＳ濃度を落としてから、後段
で固定床式メタン発酵槽若しくは上向流式メタン発酵槽
で処理すれば、前記したような単独のメタン発酵槽が有
する難点を克服てきて、円滑かつ高速度で処理をおこな
うことができる。
【００２２】従って本発明は前記第１のメタン発酵槽は
完全混合型の槽であり、前記第２のメタン発酵槽は固定
床処理槽若しくは上向流床式処理槽であることを特徴と
する。
完全混合型の槽であり、前記第２のメタン発酵槽は固定
床処理槽若しくは上向流床式処理槽であることを特徴と
する。
【００２３】更に本発明は前記脱水メタン発酵汚泥を可
溶化処理する前段にて、オゾン処理することを特徴とす
る。同様に本発明の装置は前記脱水メタン発酵汚泥を可
溶化処理する前段に、オゾン処理可能なようにオゾン処
理槽を配置する。これにより、脱水メタン発酵汚泥中の
難分解性有機物を化学的に酸化分解し、後段の可溶化処
理がより高度の段階まで可能となり、延いてはメタン発
酵処理での返送汚泥の削減に寄与するため、全システム
能力向上に繋がるのである。
溶化処理する前段にて、オゾン処理することを特徴とす
る。同様に本発明の装置は前記脱水メタン発酵汚泥を可
溶化処理する前段に、オゾン処理可能なようにオゾン処
理槽を配置する。これにより、脱水メタン発酵汚泥中の
難分解性有機物を化学的に酸化分解し、後段の可溶化処
理がより高度の段階まで可能となり、延いてはメタン発
酵処理での返送汚泥の削減に寄与するため、全システム
能力向上に繋がるのである。
【００２４】ここに配置するオゾン処理槽は特に限定的
なものではないが、高圧放電などの手段で発生させたオ
ゾン若しくはオゾン空気混合気体を槽内液層に均一な気
泡として分散可能な吹き込み管、攪拌機などを備えてい
ることが好ましい。
なものではないが、高圧放電などの手段で発生させたオ
ゾン若しくはオゾン空気混合気体を槽内液層に均一な気
泡として分散可能な吹き込み管、攪拌機などを備えてい
ることが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しながら本発明
の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対
配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範
囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過
ぎない。
の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対
配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範
囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過
ぎない。
【００２６】図１は本発明の装置及びプロセスの一例を
示す概要図で、１は生物処理槽、２は固液分離器、４は
可溶化槽、５はメタン発酵槽、６は固液分離器、７は濃
縮器、８は移送配管、９は返送配管、１１は屎尿等、１
２は厨芥等１３は生物処理汚泥、１４は返送生物処理汚
泥、１５は処理水、１６は同じく別の処理水、１７は返
送濃縮メタン発酵汚泥である。
示す概要図で、１は生物処理槽、２は固液分離器、４は
可溶化槽、５はメタン発酵槽、６は固液分離器、７は濃
縮器、８は移送配管、９は返送配管、１１は屎尿等、１
２は厨芥等１３は生物処理汚泥、１４は返送生物処理汚
泥、１５は処理水、１６は同じく別の処理水、１７は返
送濃縮メタン発酵汚泥である。
【００２７】屎尿等、中ＳＳ濃度有機性排水１１は移送
配管８により生物処理槽１に流入し、生物処理される。
ここで、生物処理された流出処理液は固液分離器２へ移
送配管８により移送され、ここで沈降分離した生物処理
汚泥１３と上澄み液即ち処理水１５に分離される。生物
処理汚泥１３は一部返送生物処理汚泥１４として、返送
配管９により生物処理槽１の流入側へ返送される。返送
汚泥量は排水１１の流入負荷と処理槽１の汚泥生成能力
と処理槽１の適正汚泥量とによって決定され、生物処理
汚泥１３の残部は余剰汚泥としてメタン発酵処理槽即ち
本例ではメタン発酵槽５へ移送される。
配管８により生物処理槽１に流入し、生物処理される。
ここで、生物処理された流出処理液は固液分離器２へ移
送配管８により移送され、ここで沈降分離した生物処理
汚泥１３と上澄み液即ち処理水１５に分離される。生物
処理汚泥１３は一部返送生物処理汚泥１４として、返送
配管９により生物処理槽１の流入側へ返送される。返送
汚泥量は排水１１の流入負荷と処理槽１の汚泥生成能力
と処理槽１の適正汚泥量とによって決定され、生物処理
汚泥１３の残部は余剰汚泥としてメタン発酵処理槽即ち
本例ではメタン発酵槽５へ移送される。
【００２８】厨芥等高ＳＳ濃度有機性排水１２は移送配
管８により、可溶化槽４に流入し、可溶化処理される。
ここで被処理液は６０〜８０℃に加温され、一定滞留時
間を経過させた処理液の有機性固形分は適度に可溶化し
有機成分は液層に移行し、メタン発酵に適した状態にな
り、メタン発酵槽５に流入し、先の生物処理汚泥１３の
余剰分と合併して処理される。
管８により、可溶化槽４に流入し、可溶化処理される。
ここで被処理液は６０〜８０℃に加温され、一定滞留時
間を経過させた処理液の有機性固形分は適度に可溶化し
有機成分は液層に移行し、メタン発酵に適した状態にな
り、メタン発酵槽５に流入し、先の生物処理汚泥１３の
余剰分と合併して処理される。
【００２９】メタン発酵槽５では、攪拌下で、やや温度
を高めた状態即ち３５〜５５℃に保ち、平均滞留時間と
して１５時間ほどを与えてメタン発酵し、発生したメタ
ンガスは図示していないガスホルダーに補集される。流
出する処理液は固液分離器６へ移送配管８により移送さ
れ、ここで沈降分離したメタン発酵汚泥１８と上澄み
液、即ち処理水１６に分離される。
を高めた状態即ち３５〜５５℃に保ち、平均滞留時間と
して１５時間ほどを与えてメタン発酵し、発生したメタ
ンガスは図示していないガスホルダーに補集される。流
出する処理液は固液分離器６へ移送配管８により移送さ
れ、ここで沈降分離したメタン発酵汚泥１８と上澄み
液、即ち処理水１６に分離される。
【００３０】メタン発酵汚泥１８は濃縮器７、本例では
遠心分離器に移送され、ここで、汚泥濃度を８〜１０％
程度に高め、返送濃縮メタン発酵汚泥１７としてその実
質的に全量が返送配管９により可溶化槽４に返送され
る。脱離水は移送配管８により固液分離器６の上澄み液
とともに、処理水１６として排出される。
遠心分離器に移送され、ここで、汚泥濃度を８〜１０％
程度に高め、返送濃縮メタン発酵汚泥１７としてその実
質的に全量が返送配管９により可溶化槽４に返送され
る。脱離水は移送配管８により固液分離器６の上澄み液
とともに、処理水１６として排出される。
【００３１】返送濃縮メタン発酵汚泥１７は返送配管９
によって、可溶化槽４に返送されここで、先の厨芥等と
合併処理される。返送汚泥は高濃度となっているため
に、可溶化槽が徒に希釈されることなく、その能力を十
分に発揮する。
によって、可溶化槽４に返送されここで、先の厨芥等と
合併処理される。返送汚泥は高濃度となっているため
に、可溶化槽が徒に希釈されることなく、その能力を十
分に発揮する。
【００３２】このようにして、本例から排出するものは
処理水１５、１６及び図示していないメタンガスのみで
あり、排出物の以後の利用及び取り扱いに大変便利な形
態となる。
処理水１５、１６及び図示していないメタンガスのみで
あり、排出物の以後の利用及び取り扱いに大変便利な形
態となる。
【００３３】図２は本発明の装置及びプロセスの別の一
例であって、オゾン処理槽を可溶化槽の前段に配置した
ものを示す概要図で、図１と同じ内容のものは同一符号
を付した。図２において、３はオゾン処理槽である。
例であって、オゾン処理槽を可溶化槽の前段に配置した
ものを示す概要図で、図１と同じ内容のものは同一符号
を付した。図２において、３はオゾン処理槽である。
【００３４】機器配置、プロセスフロー及び操作例はオ
ゾン処理工程以外は前例と同様であるが、返送濃縮メタ
ン発酵汚泥１７は、可溶化槽へ返送される前にオゾン処
理槽３に導入されて、ここで返送濃縮メタン発酵汚泥１
７中の生物処理では難分解な物質が化学的に酸化分解さ
れ、次段の可溶化処理でより円滑な可溶化反応が速やか
に進行するようになる。
ゾン処理工程以外は前例と同様であるが、返送濃縮メタ
ン発酵汚泥１７は、可溶化槽へ返送される前にオゾン処
理槽３に導入されて、ここで返送濃縮メタン発酵汚泥１
７中の生物処理では難分解な物質が化学的に酸化分解さ
れ、次段の可溶化処理でより円滑な可溶化反応が速やか
に進行するようになる。
【００３５】オゾン処理槽３は図示していないが、高圧
無声放電でオゾンを発生させるオゾン発生器が付帯して
おり、該発生器から発生するオゾンを前記オゾン処理槽
３に導入し、該処理槽に流入した被処理液の液層に微細
な気泡として分散接触させて、処理を行なう。
無声放電でオゾンを発生させるオゾン発生器が付帯して
おり、該発生器から発生するオゾンを前記オゾン処理槽
３に導入し、該処理槽に流入した被処理液の液層に微細
な気泡として分散接触させて、処理を行なう。
【００３６】本例のオゾン処理槽３は攪拌槽型反応器に
ガス吹き込み管を備えたもので、攪拌羽根は回転軸方
向、液槽上下方向に三段備え、吹きこみ管は該羽根直下
に配置したリング状の多孔管である。処理温度として
は、本例では５０℃程度に加温しておこなった。
ガス吹き込み管を備えたもので、攪拌羽根は回転軸方
向、液槽上下方向に三段備え、吹きこみ管は該羽根直下
に配置したリング状の多孔管である。処理温度として
は、本例では５０℃程度に加温しておこなった。
【００３７】図３は本発明の装置及びプロセスの更に別
の一例であって、メタン発酵処理工程としてのメタン発
酵を２段に渡って行なう例である。即ち装置としては、
第１メタン槽と第２メタン槽を直列に配置し、オゾン処
理槽を可溶化槽の前段に配置したものである。
の一例であって、メタン発酵処理工程としてのメタン発
酵を２段に渡って行なう例である。即ち装置としては、
第１メタン槽と第２メタン槽を直列に配置し、オゾン処
理槽を可溶化槽の前段に配置したものである。
【００３８】図３において、図２と同じ内容のものは同
一符号を付した。但し、２１は第１メタン発酵槽、２２
は第２メタン発酵槽を示す。
一符号を付した。但し、２１は第１メタン発酵槽、２２
は第２メタン発酵槽を示す。
【００３９】機器配置、プロセスフロー及び操作例はメ
タン発酵処理工程以外は前例と同様であるが、第１メタ
ン発酵槽には完全攪拌型メタン発酵槽を配置し、第２メ
タン発酵槽には上向流床式処理槽（ＵＡＳＢ）を配置し
た。可溶化槽から排出された処理液はいまだ、有機性固
形物を多く含んでおり、攪拌槽型の反応器に導入され、
攪拌下に穏やかな加温のもとで、メタン発酵される。か
くして、第１メタン発酵槽から流出する処理液は、著し
く有機性固形分が低減しており、次段の第２メタン発酵
槽即ち本例では上向流床式処理槽に移送して更にメタン
発酵を継続、完成させた。本例により、著しく処理速度
が向上し、システムの処理能力が高まった。
タン発酵処理工程以外は前例と同様であるが、第１メタ
ン発酵槽には完全攪拌型メタン発酵槽を配置し、第２メ
タン発酵槽には上向流床式処理槽（ＵＡＳＢ）を配置し
た。可溶化槽から排出された処理液はいまだ、有機性固
形物を多く含んでおり、攪拌槽型の反応器に導入され、
攪拌下に穏やかな加温のもとで、メタン発酵される。か
くして、第１メタン発酵槽から流出する処理液は、著し
く有機性固形分が低減しており、次段の第２メタン発酵
槽即ち本例では上向流床式処理槽に移送して更にメタン
発酵を継続、完成させた。本例により、著しく処理速度
が向上し、システムの処理能力が高まった。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により多様
な形態の有機性廃棄物からなる排水を、有機性ＳＳ濃
度、難分解性有機性固形物、易分解性有機性固形物比率
などをもとに分別して処理し、新規且つ改善された生成
汚泥の返送方法を採ることにより、消化率の向上、有機
性固形物の減容化、メタンガス回収率の向上などを図る
ことができた。更に、本発明の構成において、メタン発
酵処理工程であるメタン発酵処理の処理速度を向上する
ことができた。
な形態の有機性廃棄物からなる排水を、有機性ＳＳ濃
度、難分解性有機性固形物、易分解性有機性固形物比率
などをもとに分別して処理し、新規且つ改善された生成
汚泥の返送方法を採ることにより、消化率の向上、有機
性固形物の減容化、メタンガス回収率の向上などを図る
ことができた。更に、本発明の構成において、メタン発
酵処理工程であるメタン発酵処理の処理速度を向上する
ことができた。
【図１】 本発明の装置及びプロセスの一例を示す概要
図である。
図である。
【図２】 本発明の装置及びプロセスの一例であって、
オゾン処理槽を可溶化槽の前段に配置したものを示す概
要図である。
オゾン処理槽を可溶化槽の前段に配置したものを示す概
要図である。
【図３】 本発明の装置及びプロセスの一例であって、
第１メタン槽と第２メタン槽を直列に配置し、オゾン処
理槽を可溶化槽の前段に配置したものを示す概要図であ
る。
第１メタン槽と第２メタン槽を直列に配置し、オゾン処
理槽を可溶化槽の前段に配置したものを示す概要図であ
る。
１ 生物処理槽 ２ 固液分離器 ３ オゾン処理槽 ４ 可溶化槽 ５ メタン発酵槽 ６ 固液分離器 ７ 濃縮器 ８ 移送配管 ９ 返送配管 １１ 屎尿等 １２ 厨芥等 １３ 生物処理汚泥 １４ 返送生物処理汚泥 １５ 処理水 １６ 処理水 １７ 返送濃縮メタン発酵汚泥 １８ メタン発酵汚泥 ２１ 第１メタン発酵槽 ２２ 第２メタン発酵槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鵜飼 展行 横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱重 工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者 保田 雄二 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 4D028 BC01 BC28 BD11 BE01 BE04 BE08 4D050 AA13 AA14 AA15 AB23 BB02 CA17 4D059 AA07 BA12 CA22 DA43
Claims (11)
- 【請求項１】 屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水と厨芥等高
ＳＳ濃度有機性排水を処理する工程を複合して有する処
理系において、前記屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水は生物
処理後、該処理液を固液分離した汚泥の内余剰汚泥を、
メタン発酵工程にてメタン発酵処理をし、一方、厨芥等
高ＳＳ濃度有機性排水は可溶化処理をしてから、前記メ
タン発酵工程にて前記余剰汚泥とともに、メタン発酵処
理をし、該メタン発酵処理液を固液分離した汚泥を更に
濃縮した脱水メタン発酵汚泥を、前記可溶化工程で再度
可溶化処理した後前記メタン発酵工程に返送することを
特徴とする排水処理方法。 - 【請求項２】 メタン発酵工程の処理液を固液分離して
得られる汚泥の実質的に全量を濃縮して前記可溶化処理
工程へ戻すことを特徴とする請求項１記載の排水処理方
法。 - 【請求項３】 メタン発酵工程が完全混合型の槽等を備
えた、相対的に高濃度の有機性ＳＳを含有する被処理水
を処理するメタン発酵工程、又は固定床式処理槽若しく
は上向流床式処理槽等を備えた相対的低濃度の有機性Ｓ
Ｓを含有する被処理水を処理するメタン発酵工程である
ことを特徴とする請求項１若しくは２記載の排水処理方
法。 - 【請求項４】 前記可溶化処理後の処理水のメタン発酵
処理は、相対的に高濃度の有機性ＳＳを含有する被処理
水を処理する第１のメタン発酵工程と相対的に低濃度の
有機性ＳＳを含有する被処理水を処理する第２のメタン
発酵工程を順次連続して行い、前記屎尿等中ＳＳ濃度有
機性排水は生物処理後、該処理液を固液分離した汚泥の
内余剰汚泥のメタン発酵処理を第２のメタン発酵工程
で、前記可溶化処理後の処理水のメタン発酵処理と合併
して行なうことを特徴とする請求項１若しくは２いずれ
かの項記載の排水処理方法。 - 【請求項５】 前記第１のメタン発酵槽は完全混合型の
槽であり、前記第２のメタン発酵槽は固定床処理槽若し
くは上向流床式処理槽であることを特徴とする請求項
１、２若しくは４いずれかの項記載の排水処理方法。 - 【請求項６】 前記脱水メタン発酵汚泥を可溶化処理す
る前段にて、オゾン処理することを特徴とする請求項１
乃至５いずれかの項記載の排水処理方法。 - 【請求項７】 屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水と厨芥等高
ＳＳ濃度有機性排水を処理する装置・機器を複合して有
する処理系において、前記屎尿等中ＳＳ濃度有機性排水
を生物処理する処理装置、該処理液を固液分離する固液
分離器、該処理液を固液分離した汚泥の内余剰汚泥を、
メタン発酵処理をする少なくとも１つのメタン発酵処理
槽、該処理槽でメタン発酵処理をした処理液を固液分離
する固液分離器、厨芥等高ＳＳ濃度有機性排水を可溶化
処理する可溶化槽、該可溶化処理液を前記メタン発酵処
理槽にて前記余剰汚泥とともにメタン発酵処理をし、該
合併メタン発酵処理液を固液分離する固液分離器、該固
液分離した汚泥の内返送分を更に濃縮して脱水メタン発
酵汚泥とする濃縮器、該脱水メタン発酵汚泥を前記可溶
化槽で合併して可溶化処理した後前記メタン発酵処理槽
に返送する移送配管を含む移送手段、及び前記したよう
に各装置、機器が機能するように処理液若しくは被処理
液を移送する移送配管を含む移送手段からなることを特
徴とする排水処理装置。 - 【請求項８】 前記メタン発酵処理槽が完全混合型の槽
等の相対的に高濃度の有機性ＳＳを含有する被処理水を
処理するメタン発酵槽、又は固定床式処理槽若しくは上
向流床式処理槽等の相対的に低濃度の有機性ＳＳを含有
する被処理水を処理するメタン発酵槽であることを特徴
とする請求項７記載の排水処理装置。 - 【請求項９】 前記可溶化処理後の処理水のメタン発酵
処理をする処理装置を、相対的に高濃度の有機性ＳＳを
含有する被処理水を処理する第１のメタン発酵槽と相対
的に低濃度の有機性ＳＳを含有する被処理水を処理する
第２のメタン発酵槽を順次で連結して構成し、前記屎尿
等中ＳＳ濃度有機性排水は生物処理後、該処理液を固液
分離した汚泥の内余剰汚泥のメタン発酵処理を前記第２
のメタン発酵槽で、前記可溶化処理後の処理水のメタン
発酵処理と合併して行なうよう構成したことを特徴とす
る請求項７記載の排水処理装置。 - 【請求項１０】 前記第１のメタン発酵槽は完全混合型
の槽であり、前記第２のメタン発酵槽は固定床処理槽若
しくは上向流床式処理槽であることを特徴とする請求項
７若しくは９記載の排水処理装置。 - 【請求項１１】 前記脱水メタン発酵汚泥を可溶化処理
する前段に、オゾン処理可能なようにオゾン処理槽を配
置したことを特徴とする請求項７乃至１０いずれかの項
記載の排水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000280852A JP2002086196A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 排水処理方法および装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002086196A true JP2002086196A (ja) | 2002-03-26 |
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ID=18765607
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|---|---|---|---|
| JP2000280852A Withdrawn JP2002086196A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 排水処理方法および装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002086196A (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-09-14 JP JP2000280852A patent/JP2002086196A/ja not_active Withdrawn
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