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技術 混合排水の中間処理システム及び混合排水の中間処理方法

出願人 株式会社日向衛生公社
発明者 内田憲一春山晃久高橋正勝
出願日 2018年7月18日 (3年5ヶ月経過) 出願番号 2018-135413
公開日 2020年1月23日 (1年11ヶ月経過) 公開番号 2020-011197
状態 未査定
技術分野 生物膜廃水処理 嫌気,嫌気・好気又は生物に特徴ある処理
主要キーワード 問題物質 ブロワー装置 中間処理装置 受け入れ槽 接触境界 交換ポンプ 最大流入量 混合反応槽
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

コンパクトな容量で脱窒素処理が可能な中間処理ステムを提供することを目的とするものである。

解決手段

混合排水受け入れ槽と、混合反応槽と、脱窒素処理槽とを備えた混合排水中間処理システムであって、前記混合反応槽は、調整槽の機能を有し、少なくとも曝気部と、種汚泥部と、沈殿部とを備え、該種汚泥部は、該曝気部及び該沈殿部とに上下方向に連通して、前記混合反応槽の底部に形成され、前記曝気部には好気性菌投入されており、前記沈殿部には、好気性通性嫌気性菌が投入されており、前記混合排水受け入れ槽から前記混合反応槽への混合排水の流入と、該混合排水の浄化処理と、該浄化処理された処理水の前記脱窒素処理槽への送水と、該送水される処理水の一部の前記沈殿部への循環供給とが、常時並列に連続して行われる構成に形成されていることを特徴とする。

概要

背景

従来から、 排水に関わる主要産業事業場数を規模別に見た場合、飲食店飲食料品製造業では、小規模事業場数が多くなっており、また、飲食店・飲食料品等製造業に対して、水質汚濁に関する苦情が多くなっていることから、飲食店・飲食料品製造業にとっては、排水処理対策の必要性が高いことが知られている。

本願出願人は、従来から、飲食店から排出される厨房排水食品工場等から排出される廃液との混合排水中間処理を行っているが、この混合排水は、排水濃度BODSS等)や、一日当たり受け入れ量が一定ではなく、また、多くは油や余剰汚泥を含んでいるので、最終処分を可能とするための安定化処理が難しい。ここで、中間処理とは、産業廃棄物性状に応じて、産業廃棄物を減量・減容化、安定化(浄化)、無害化、資源化して、最終処分が可能な性状にすることである。

排水処理の技術に関しては、排水の成分構成の特徴、処理後の排水の用途、処理施設規模等に応じて、様々な技術が提案されている。以下、本願発明に関連する排水処理の従来技術の一例について示す。

特許文献1には、「廃酸廃アルカリ廃油混入廃液、有害重金属含有廃液等を対象とする複合的な廃棄物処理管理システムを得て、各種廃棄物の処理に対応できる処理施設を提供することを目的」(段落「0010」参照。)として、「廃油混入廃液、特別管理産業廃棄物を含む廃酸、廃アルカリ、有害重金属またはそれらの化合物を含有する廃酸ないし廃アルカリ、汚泥中間処理施設において、耐久性耐食性を有する構造物耐食ライニングを施した貯蔵槽および処理槽を地上ないし地下に設置する階層建造物とし、各種処理用薬剤貯槽を有し、廃油、有害重金属等の含有成分および廃酸等の特性により分類される各種廃棄物の地下貯蔵槽、pH調整槽および油分離槽から成る廃油回収設備分解反応槽および中和槽から成る無害化処理設備凝集沈殿槽フィルタープレス脱水機から成り、濾液チェック槽を備える固液分離設備凝集装置およびシックナーから成る二次処理設備、蒸気焼却炉濃縮液貯槽およびドラムドライヤーから成る濃縮装置、濾液を貯蔵する地下クッション槽、適宜各槽からの排気が送られる排ガス洗浄塔配管に前記蒸気焼却炉へのバイパス配管を備えることを特徴とする産業廃棄物中間処理装置」(「請求項1」参照。)が記載されている。

また、特許文献1には、「発明が解決しようとする課題」として、「産業廃棄物の処理は、廃棄物に含有する特定の問題物質を対象として専門的に処理するような形態で、処理業者の保有する小規模の施設によって分業されている。廃棄物を排出する事業所は、排出する廃棄物の特性によって、処理施設を選定し、処理業者に処分を委託しているが、一方で、産業廃棄物に含まれる問題物質が多様化し、一の事業所から雑多な成分を含有する廃棄物が排出されるようになっている。例えば、廃酸、廃アルカリに、有害重金属やその化合物、あるいは、廃油が混入した産業廃棄物の増加が目立つ。従来の小規模施設では、最終処分を可能とするまでの無害化は難しく、各種含有物に応じて複数の処理施設で処理される必要が生じている。しかし、廃棄物の処理に複数の処理施設が関与する場合、処理コストが上昇する上、各所の設備が対象外の含有物に対応していないため、汚染事故を招く恐れがある。産業廃棄物の処理は、消極的産業であるため、コストを抑えることが重要である。このように廃酸、廃アルカリを処理する施設、有害重金属を対象とする施設、廃油回収施設など、特定の問題物質を対象として専門的に処理する小規模施設では対応しきれなくなっている」(段落「0007」〜「0009」参照。)と記載されている。

また、特許文献2には、「二次処理後の被処理水一次処理槽内に返送して、被処理水中に含有される窒素を除去する排水処理装置及び排水処理方法」(段落「0001」参照。)に関し、「メンテナンスが容易で製造コストの増大を招かず、かつ、高い窒素除去率を得ることが可能な排水処理装置及び排水処理方法を提供することを目的」(段落「0007」参照。)として、「排水を導入させて汚泥と原水とを分離させる一次処理槽と、前記原水を二次処理する二次処理槽と、を有して、二次処理後の被処理水の一部を、前記一次処理槽内に返送させ、前記一次処理槽内の汚泥と接触させることにより、前記被処理水中の窒素を除去させる構成の排水処理装置であって、前記一次処理槽内に、前記二次処理後の前記被処理水を内部に流通させて、前記一次処理槽内に返送可能な返送管が、配置され、該返送管が、先端を、前記一次処理槽における底壁近傍に配置させるとともに、先端側に形成される流出孔から、前記一次処理槽内に堆積している前記汚泥中に前記被処理水を流出させる構成とされていることを特徴とする排水処理装置」(「請求項1」参照。)が記載されている。

また、特許文献3には、「特に、脱水機の後段硝化槽無酸素槽を設置して水処理工程の窒素負荷を軽減させる脱水ろ液窒素除去システム並びに窒素除去方法」(段落「0001」参照。)に関し、「従来の課題である脱水ろ液に含まれるアンモニア性窒素の除去を目的」として、「脱水機の後段に硝化槽と無酸素槽を併設して脱水ろ液の窒素除去システム並びに窒素除去方法を提供する」(段落「0005」参照。)ために、「有機物を含有する汚泥を最初沈殿池(1)に流入させ、好気性反応槽(2)と嫌気性消化槽(6)で処理した消化汚泥を脱水機(7)で固液分離を行ない、脱水ろ液を調整槽(8)に一時的に貯留する汚泥処理システムにおいて、調整槽(8)の後段に硝化槽(11)を配設し、硝化槽(11)に間欠式エアレーション(9)と撹拌機(10)を設けると共に、硝化槽(11)に併設した無酸素槽(13)に撹拌機(12)を設け、硝化槽(11)の上澄液を無酸素槽(13)に抜出す抜出ポンプ(14)と、硝化槽(11)と無酸素槽(13)の汚水を交互に交換させる交換ポンプ(15)を設置して、間欠曝気を行いながら、アンモニア性窒素が含まれる脱水ろ液を処理することを特徴とする脱水ろ液の窒素除去システム」(「請求項1」参照。)が記載されている。

また、一般的に、排水処理工程には、受け入れた排水の固形物除去を行う一次処理工程、この一次処理で除去できなかった有機物を微生物の働きによって除去する二次処理(生物処理)工程、この二次処理で排水基準を満たせない場合、窒素、リン等を化学的物理的、あるいは、生物学的方法で処理する三次処理高度処理ともいう。)工程を備えていることが知られている。

概要

コンパクトな容量で脱窒素処理が可能な中間処理システムを提供することを目的とするものである。混合排水受け入れ槽と、混合反応槽と、脱窒素処理槽とを備えた混合排水中間処理システムであって、前記混合反応槽は、調整槽の機能を有し、少なくとも曝気部と、種汚泥部と、沈殿部とを備え、該種汚泥部は、該曝気部及び該沈殿部とに上下方向に連通して、前記混合反応槽の底部に形成され、前記曝気部には好気性菌投入されており、前記沈殿部には、好気性通性嫌気性菌が投入されており、前記混合排水受け入れ槽から前記混合反応槽への混合排水の流入と、該混合排水の浄化処理と、該浄化処理された処理水の前記脱窒素処理槽への送水と、該送水される処理水の一部の前記沈殿部への循環供給とが、常時並列に連続して行われる構成に形成されていることを特徴とする。

目的

ここで、中間処理とは、産業廃棄物の性状に応じて、産業廃棄物を減量・減容化、安定化(浄化)、無害化、資源化して、最終処分が可能な性状にすることである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

混合排水受け入れ槽と、該混合排水受け入れ槽で油・し渣分離処理した処理水に所定の浄化処理を行う混合反応槽と、前記浄化処理された処理水の脱窒素処理を行う脱窒素処理槽とを備えた混合排水中間処理ステムであって、前記混合反応槽は、調整槽の機能を有し、少なくとも曝気部と、沈殿部と、種汚泥部とを備え、該種汚泥部は、該曝気部及び該沈殿部とに上下方向に連通して、前記混合反応槽の底部に形成され、前記曝気部には好気性菌投入されており、前記沈殿部には、好気性通性嫌気性菌が投入されており、前記混合排水受け入れ槽から前記混合反応槽への混合排水の流入と、該混合排水の浄化処理と、該浄化処理された処理水の前記脱窒素処理槽への送水と、該送水される処理水の一部の前記沈殿部への循環供給とが、常時並列に連続して行われる構成に形成されていることを特徴とする混合排水中間処理システム。

請求項2

前記沈殿部には、接触材として、前記好気性・通性嫌気性菌を優先活性化するシラス日向ボラ土)が投入されていることを特徴とする請求項1に記載の混合排水中間処理システム。

請求項3

前記好気性・通性嫌気性菌が枯草菌バチルス菌)であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の混合排水中間処理システム。

請求項4

前記混合反応槽の容量は、前記混合排水の前記混合反応槽への最大流入量の1/2以上に設定され、かつ、前記種汚泥部の容量は、前記混合反応槽の容量の1/3以上に設定されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の混合排水中間処理システム。

請求項5

前記脱窒素処理槽は、少なくとも脱窒槽と曝気槽とを備え、該脱窒槽の容量が、該曝気槽の容量の1/4であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の混合排水中間処理システム。

請求項6

油・し渣分離処理を行った混合排水を、混合反応槽に流入して所定の浄化処理を行うステップと、前記浄化処理された処理水の脱窒素処理を脱窒素処理槽で行うステップとを備えた混合排水中間処理方法であって、前記油・し渣分離処理を行った混合排水の前記混合反応槽への流入と、該混合排水の浄化処理と、該浄化処理された処理水の前記脱窒素処理槽への送水と、該送水される処理水の一部の前記混合反応槽への循環供給とを、常時並列に連続して行うステップを備え、さらに、前記混合反応槽に循環供給された処理水を、好気性・通性嫌気性菌により種汚泥として生成するステップと、該好気性・通性嫌気性菌を、シラスで構成された接触材で優先活性化するステップとを備えたことを特徴とする混合排水中間処理方法。

技術分野

0001

本発明は、混合排水中間処理ステム及び混合排水の中間処理方法に関する。

背景技術

0002

従来から、 排水に関わる主要産業事業場数を規模別に見た場合、飲食店飲食料品製造業では、小規模事業場数が多くなっており、また、飲食店・飲食料品等製造業に対して、水質汚濁に関する苦情が多くなっていることから、飲食店・飲食料品製造業にとっては、排水処理対策の必要性が高いことが知られている。

0003

本願出願人は、従来から、飲食店から排出される厨房排水食品工場等から排出される廃液との混合排水の中間処理を行っているが、この混合排水は、排水濃度BODSS等)や、一日当たり受け入れ量が一定ではなく、また、多くは油や余剰汚泥を含んでいるので、最終処分を可能とするための安定化処理が難しい。ここで、中間処理とは、産業廃棄物性状に応じて、産業廃棄物を減量・減容化、安定化(浄化)、無害化、資源化して、最終処分が可能な性状にすることである。

0004

排水処理の技術に関しては、排水の成分構成の特徴、処理後の排水の用途、処理施設規模等に応じて、様々な技術が提案されている。以下、本願発明に関連する排水処理の従来技術の一例について示す。

0005

特許文献1には、「廃酸廃アルカリ廃油混入廃液、有害重金属含有廃液等を対象とする複合的な廃棄物処理管理システムを得て、各種廃棄物の処理に対応できる処理施設を提供することを目的」(段落「0010」参照。)として、「廃油混入廃液、特別管理産業廃棄物を含む廃酸、廃アルカリ、有害重金属またはそれらの化合物を含有する廃酸ないし廃アルカリ、汚泥中間処理施設において、耐久性耐食性を有する構造物耐食ライニングを施した貯蔵槽および処理槽を地上ないし地下に設置する階層建造物とし、各種処理用薬剤貯槽を有し、廃油、有害重金属等の含有成分および廃酸等の特性により分類される各種廃棄物の地下貯蔵槽、pH調整槽および油分離槽から成る廃油回収設備分解反応槽および中和槽から成る無害化処理設備凝集沈殿槽フィルタープレス脱水機から成り、濾液チェック槽を備える固液分離設備凝集装置およびシックナーから成る二次処理設備、蒸気焼却炉濃縮液貯槽およびドラムドライヤーから成る濃縮装置、濾液を貯蔵する地下クッション槽、適宜各槽からの排気が送られる排ガス洗浄塔配管に前記蒸気焼却炉へのバイパス配管を備えることを特徴とする産業廃棄物中間処理装置」(「請求項1」参照。)が記載されている。

0006

また、特許文献1には、「発明が解決しようとする課題」として、「産業廃棄物の処理は、廃棄物に含有する特定の問題物質を対象として専門的に処理するような形態で、処理業者の保有する小規模の施設によって分業されている。廃棄物を排出する事業所は、排出する廃棄物の特性によって、処理施設を選定し、処理業者に処分を委託しているが、一方で、産業廃棄物に含まれる問題物質が多様化し、一の事業所から雑多な成分を含有する廃棄物が排出されるようになっている。例えば、廃酸、廃アルカリに、有害重金属やその化合物、あるいは、廃油が混入した産業廃棄物の増加が目立つ。従来の小規模施設では、最終処分を可能とするまでの無害化は難しく、各種含有物に応じて複数の処理施設で処理される必要が生じている。しかし、廃棄物の処理に複数の処理施設が関与する場合、処理コストが上昇する上、各所の設備が対象外の含有物に対応していないため、汚染事故を招く恐れがある。産業廃棄物の処理は、消極的産業であるため、コストを抑えることが重要である。このように廃酸、廃アルカリを処理する施設、有害重金属を対象とする施設、廃油回収施設など、特定の問題物質を対象として専門的に処理する小規模施設では対応しきれなくなっている」(段落「0007」〜「0009」参照。)と記載されている。

0007

また、特許文献2には、「二次処理後の被処理水一次処理槽内に返送して、被処理水中に含有される窒素を除去する排水処理装置及び排水処理方法」(段落「0001」参照。)に関し、「メンテナンスが容易で製造コストの増大を招かず、かつ、高い窒素除去率を得ることが可能な排水処理装置及び排水処理方法を提供することを目的」(段落「0007」参照。)として、「排水を導入させて汚泥と原水とを分離させる一次処理槽と、前記原水を二次処理する二次処理槽と、を有して、二次処理後の被処理水の一部を、前記一次処理槽内に返送させ、前記一次処理槽内の汚泥と接触させることにより、前記被処理水中の窒素を除去させる構成の排水処理装置であって、前記一次処理槽内に、前記二次処理後の前記被処理水を内部に流通させて、前記一次処理槽内に返送可能な返送管が、配置され、該返送管が、先端を、前記一次処理槽における底壁近傍に配置させるとともに、先端側に形成される流出孔から、前記一次処理槽内に堆積している前記汚泥中に前記被処理水を流出させる構成とされていることを特徴とする排水処理装置」(「請求項1」参照。)が記載されている。

0008

また、特許文献3には、「特に、脱水機の後段硝化槽無酸素槽を設置して水処理工程の窒素負荷を軽減させる脱水ろ液窒素除去システム並びに窒素除去方法」(段落「0001」参照。)に関し、「従来の課題である脱水ろ液に含まれるアンモニア性窒素の除去を目的」として、「脱水機の後段に硝化槽と無酸素槽を併設して脱水ろ液の窒素除去システム並びに窒素除去方法を提供する」(段落「0005」参照。)ために、「有機物を含有する汚泥を最初沈殿池(1)に流入させ、好気性反応槽(2)と嫌気性消化槽(6)で処理した消化汚泥を脱水機(7)で固液分離を行ない、脱水ろ液を調整槽(8)に一時的に貯留する汚泥処理システムにおいて、調整槽(8)の後段に硝化槽(11)を配設し、硝化槽(11)に間欠式エアレーション(9)と撹拌機(10)を設けると共に、硝化槽(11)に併設した無酸素槽(13)に撹拌機(12)を設け、硝化槽(11)の上澄液を無酸素槽(13)に抜出す抜出ポンプ(14)と、硝化槽(11)と無酸素槽(13)の汚水を交互に交換させる交換ポンプ(15)を設置して、間欠曝気を行いながら、アンモニア性窒素が含まれる脱水ろ液を処理することを特徴とする脱水ろ液の窒素除去システム」(「請求項1」参照。)が記載されている。

0009

また、一般的に、排水処理工程には、受け入れた排水の固形物除去を行う一次処理工程、この一次処理で除去できなかった有機物を微生物の働きによって除去する二次処理(生物処理)工程、この二次処理で排水基準を満たせない場合、窒素、リン等を化学的物理的、あるいは、生物学的方法で処理する三次処理高度処理ともいう。)工程を備えていることが知られている。

先行技術

0010

特開平08−010510号公報
特開2013−123663公報
特開2012−157836号公報

発明が解決しようとする課題

0011

本発明もまた、上記のような従来技術の課題に鑑み、既存の中間処理システムに比べ、コンパクトな容量で脱窒素処理が可能な中間処理システムを提供することを目的とするものである。また、コンパクトな容量で安定した脱窒素処理をするための中間処理方法を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0012

上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、混合排水受け入れ槽と、該混合排水受け入れ槽で油・し渣分離処理した処理水に所定の浄化処理を行う混合反応槽と、前記浄化処理された処理水の脱窒素処理を行う脱窒素処理槽とを備えた混合排水中間処理システムであって、前記混合反応槽は、調整槽の機能を有し、少なくとも曝気部と、種汚泥部と、沈殿部とを備え、該種汚泥部は、該曝気部及び該沈殿部とに上下方向に連通して、前記混合反応槽の底部に形成され、前記曝気部には好気性菌投入されており、前記沈殿部には、好気性通性嫌気性菌が投入されており、前記混合排水受け入れ槽から前記混合反応槽への混合排水の流入と、該混合排水の浄化処理と、該浄化処理された処理水の前記脱窒素処理槽への送水と、該送水される処理水の一部の前記沈殿部への循環供給とが、常時並列に連続して行われる構成に形成されていることを特徴とする。

0013

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の混合排水中間処理システムであって、前記沈殿部には、接触材として、前記好気性・通性嫌気性菌を優先活性化するシラス日向ボラ土)が投入されていることを特徴とする。

0014

また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の混合排水中間処理システムであって、前記好気性・通性嫌気性菌が枯草菌バチルス菌)であることを特徴とする。

0015

また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の混合排水中間処理システムであって、前記混合反応槽の容量は、前記混合排水の前記混合反応槽への最大流入量の1/2以上に設定され、かつ、前記種汚泥部の容量は、前記混合反応槽の容量の1/3以上に設定されていることを特徴とする。

0016

また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の混合排水中間処理システムであって、前記脱窒素処理槽は、少なくとも脱窒槽と曝気槽とを備え、該脱窒槽の容量が、該曝気槽の容量の1/4であることを特徴とする。

0017

また、請求項6に記載の発明は、油・し渣分離処理を行った混合排水を、混合反応槽に流入して所定の浄化処理を行うステップと、前記浄化処理された処理水の脱窒素処理を脱窒素処理槽で行うステップとを備えた混合排水中間処理方法であって、前記油・し渣分離処理を行った混合排水の前記混合反応槽への流入と、該混合排水の浄化処理と、該浄化処理された処理水の前記脱窒素処理槽への送水と、該送水される処理水の一部の前記混合反応槽への循環供給とを、常時並列に連続して行うステップを備え、さらに、前記混合反応槽に循環供給された処理水を、通性嫌気性菌により種汚泥として生成するステップと、該通性嫌気性菌を、シラスで構成された接触材で優先活性化するステップとを備えたことを特徴とする。

発明の効果

0018

本発明によれば、混合排水中間処理システムにおいて、脱窒素処理槽の前段に混合反応槽を設け、多様な性状示す受け入れ混合排水の安定化(浄化)処理を行うことにより、脱窒素処理槽をコンパクトな容量で実現することができ、システム全体をコンパクトにすることができ、製造コストを大幅に低減することができるという顕著な効果を奏することができる。

0019

また、本発明によれば、浄化処理水循環させ、混合反応槽に常時種汚泥を残す構成にしたので、システムの稼働中断することなく、連続的な排水処理を行うことができるという顕著な効果を奏することができる。

図面の簡単な説明

0020

本発明の一実施形態における混合排水中間処理システムの全体構成を説明する図である。
図1の混合排水中間処理システムの混合反応槽の要部拡大平面図である。
図2のA−A断面図である。
図2のB−B断面図である。
本発明の一実施形態における混合排水中間処理システムの排水処理工程を示すフロー図である。

実施例

0021

以下、好適な実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、下記の実施の形態は本発明を具現化した例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。

0022

(実施形態)

0023

本発明の実施形態における混合排水中間処理システムについて、図1図4を参照しながら説明する。図1は、混合排水中間処理システムの全体構成を説明する図であり、図2は、図1の混合排水中間処理システムの混合反応槽を示す要部拡大平面図であり、図3は、図2のA−A断面図であり、図4は、図2のB−B断面図である。

0024

[混合排水処理システム(方法)の概要]
本発明の混合排水処理システム(方法)は、市内の飲食店等の厨房廃液、食品工場等の多岐にわたる廃液の中間処理を行うことを目的としている。これらの廃液は、一定した廃液ではない。特に、厨房廃液は、市内の各飲食店の排水であり、それぞれが異なっており、排出される廃液の量、濃度が一定ではなく、また、多くは油を含んでいる廃液である。また、食品排水は、前処理の段階で未処理のままの排水や排水処理後の高濃度の余剰汚泥を含む排水である。そのため、これらの多様な排水を一定にした条件にする槽を設ける必要があるので、この条件を満たす槽として脱窒素処理の前段階に混合反応槽を設けた。この混合反応槽は、調整槽、曝気槽、循環槽沈殿槽、種汚泥槽を一体にしたものである。そして、この混合反応槽の後段に、濃縮槽、脱窒槽、曝気槽、沈殿槽、消毒槽汚泥貯槽を備えた脱窒素処理槽を設けた。なお、本発明では、受け入れた混合排水の異物除去油分離を行う処理を前処理、前処理の次に行う生物処理を一次処理、一次処理後の脱窒素処理を二次処理(高度処理)といい、本発明の前処理、一次処理、二次処理は、それぞれ、上述した一般的な排水処理の一次処理、二次処理、三次処理に対応している。

0025

[混合排水中間処理システムの構成]
本実施形態の混合排水中間処理システム1は、主な構成として、混合排水受け入れ槽2と、混合反応槽3と、脱窒素処理槽4とを備えている。受け入れる混合排水W1は、上述したように飲食店厨房、食品工場、飼料工場等の生汚泥・余剰汚泥を含んだ廃液である。厨房排水の多くは油を含んでいるので、混合排水受け入れ槽2は、油成分の分離を行う油分離槽としても機能するように構成されている。受け入れる混合排水W1には、し渣が含まれているので、混合排水受け入れ槽2の前段には、し渣を除去する粗めカゴ5が設けられている。また、混合排水受け入れ槽2と混合反応槽3との間には、油分離処理された混合排水W2のSS等の浮遊固形物を分離するためのSSスクリーン6が設けられている。SSスクリーン6は、混合反応槽3の外部に設けられてもよいし、内部に設けられてもよい。この構成により、受け入れられた混合排水W1から、し渣、油が除去された処理水W2が生成され、処理水W2から浮遊固形物が分離処理された処理水W3が混合反応槽3に投入されることになる。

0026

上述したように、混合排水処理システム1に受け入れる混合排水W1は、BOD,SS等の濃度が一定でないので、このままでは、最終処分処理するための脱窒素処理が難しい。そこで、本発明では、受け入れた混合排水W1を一定の均一濃度にする浄化処理を行うために、混合反応槽3が設けられている。混合反応槽3には、曝気部3aと、沈殿部3bと、種汚泥部3cが設けられている。また、混合反応槽3は、後段の脱窒素処理槽4へ、一定量の処理水を供給するための流量調整槽としての機能も備えている。

0027

混合反応槽3での処理方法は、一つの槽で流入・曝気・沈殿・排出の工程順に段階的処理を行う回分式活性汚泥法と、複数の槽を用いて前記工程の連続処理を行う連続式活性汚泥法とを組み合わせて、一つの槽で前記工程の連続処理を行う活性汚泥処理を実現し、さらに独自の改良を行った微生物処理による浄化処理法である。混合反応槽3の容量は、一日の受け入れ混合排水量の3倍以上に設定され、この混合反応槽3の容量の少なくとも1/3の活性汚泥が、種汚泥として、常時、種汚泥部3cに残存するように構成されている。

0028

混合反応槽3は、底部に種汚泥部3cが設けられ、種汚泥部3c上方には、この種汚泥部3cと上下方向に連通した曝気部3a、及び、種汚泥部3cと接触材7を介して上下方向に連通した沈殿部3bとが設けられている。曝気部3aと沈殿部3bとは、種汚泥部3cとの接触境界部より上方では、画成されている。曝気部3aでは、活性汚泥(種汚泥)による浄化処理が行われる。曝気部3aでは、好気性微生物による浄化処理を行うので、ブロワーB1から散気管A1を介して、適宜エアーの供給が行われる構成にされている。種汚泥部3cと曝気槽3aとの境界付近、つまり、混合反応槽3の底から上方1/3付近には、複数のポンプP1が設けられ、このポンプP1により、処理水W3が後段の脱窒素処理槽4に供給される。さらに、この処理水W3の一部は、沈殿部3bにも循環供給される。このように、混合反応槽3では、処理水を槽内で循環して浄化処理を行う構成になっている。

0029

曝気部3aは、常に好気状態にされるが、沈殿部3bは、嫌気状態にされる。沈殿部3bには、接触材7が設けられている。また、接触材7の下方にはグレーチングGが配設されている。一般の排水処理に用いられる微生物には、好気性菌と嫌気性菌があるが、近年、好気性と通性嫌気性両性を示すバチルス菌(枯草菌)が注目されている。本願出願人は、このバチルス菌の接触材に着目し、鋭意研究した結果、バチルス菌の接触材として、崎県都地方採取されるシラス(日向ボラ土)が好適であることを見出した。排水処理における接触材としては、多孔質物質樹脂波板活性炭、炭、ゼオライト等)が用いられており、シラスもまた、非常に細かい粒子無数の穴を有し、複雑な構造を有する多孔質の物質であるので、前記多孔質の物質と同様の効果を奏するものと考えられる。また、バチルス菌の接触材として用いられている市販品の成分と、本実施形態のシラスの成分を比較すると、シラスにも同様の必要成分が含まれており、バチルス菌の接触材としての効果を奏するものと考えられる。このバチルス菌(枯草菌)は、泥炭土等に生息しており、自然界に存在するので、培養して本システムに供給することは容易である。なお、例えば、シラス(日向ボラ土)粒径を20mmとし、グレーチングGの孔径を10mmにして、シラス粒径をグレーチング孔径よりも大きくしておく。なお、散気管A2は、接触材7が目詰まりを起こした際に使用するものであり、通常は稼働していない。

0030

沈殿部3bでは、循環供給された処理水W4が、接触材(シラス)7により優先活性化されたバチルス菌によって濃縮され、種汚泥として、種汚泥部3cに供給される。混合排水W3の投入と、曝気部3aでの浄化処理、この浄化処理された処理水W4の脱窒素処理槽4への供給と沈殿部3bへの一部循環供給、沈殿部3bでの濃縮汚泥(種汚泥)の生成と種汚泥部3cへの供給は、並列して連続的に行われる。曝気部3aから脱窒素処理槽4に供給する処理水W4の一部を沈殿部3bに循環供給することで、混合反応槽3内の腐敗防止の効果も奏する。ここで、種汚泥部3cの側壁swは、濃縮汚泥が種汚泥部3cに供給されやすいように、混合反応槽3の中心部に向けて傾斜面を有するように形成されている。

0031

脱窒素処理槽4は、濃縮槽4a、脱窒槽4b、曝気槽4c、沈殿槽4d、消毒槽4e、汚泥貯槽4fを備え、混合反応槽3から供給された処理水W4は、基本的に順番に処理される構成とされている。ここでは、まず、濃縮槽4aで処理水W4を濃縮し、上澄液(処理水W5)は、後段の脱窒槽4bで脱窒素処理され、濃縮された汚泥D1は、脱水機8により脱水処理される。本発明では、混合反応槽3で、脱窒素処理前の混合排水(処理水W4)を一定の濃度に均一化処理することで、本願出願人の従来使用してきた中間処理システムにおける脱窒素処理槽の脱窒槽(不図示)が、脱窒素処理槽(不図示)の容積負荷の100%の容積(つまり、曝気槽の容量と同じ容量)が必要であったものが、本発明では、脱窒槽4bの容量は、容積負荷の少なくとも1/4の容積(曝気槽4cの少なくとも1/4の容量)にコンパクト化することができた。

0032

[混合排水中間処理方法]
次に、図5図1図4を参照しながら、本実施形態の混合排水中間処理方法について説明する。図5は、混合排水中間処理システムの排水処理工程を示すフロー図である。

0033

[第1の工程(ステップS1)]
まず、ダンパー車搬入された飲食店厨房、食品工場、飼料工場等の生汚泥・余剰汚泥を含んだ混合排水W1を粗めカゴ5によりし渣除去処理を行う。

0034

[第2の工程(ステップS2)]
次に、し渣除去処理された処理水W2を、混合排水受け入れ槽2に投入する。厨房排水は、油の含有率が高いので、この混合排水受け入れ槽2で充分な滞留を行い、油を浮かせ、浮いた油を回収し除去する。
[第3の工程(ステップS3)]
油を除去された処理水W3は、SSスクリーン6で浮遊固形物を除去される。本実施形態では、第1の工程〜第3の工程(ステップS1〜S3)を「前処理」という。

0035

[第4の工程(ステップS4)]
次に、SSスクリーン6で浮遊固形物を除去処理された処理水W3は、混合反応槽3に投入される。混合反応槽3では、まず、曝気部3aにおいて、好気状態で曝気撹拌が行われ、種汚泥(活性汚泥)による生物浄化処理が行われる。生物浄化処理によって生成された処理水W4は、ポンプP1により、脱窒素処理槽4の濃縮槽4aに送られる。また、処理水W4の一部は、混合反応槽3の沈殿部3bに循環供給され、接触材7で優先活性化されたバチルス菌(枯草菌)により、濃縮され種汚泥部3cに沈降し、種汚泥として蓄積される。前処理された処理水W3の混合反応槽3への投入、曝気撹拌による生物浄化処理、生物浄化処理された処理水W4の脱窒素処理槽への排出、この処理水W4の一部の沈殿部3bへの循環供給、循環供給された処理水W4のバチルス菌による濃縮沈降は、並列処理され、常時連続運転で実施される。これにより、混合反応槽3の容量の1/3の種汚泥が、常時、混合反応槽3の底部の種汚泥部3cに残存することになる。本実施形態では、この第4の工程を「一次処理」(生物処理)という。

0036

[第5の工程(ステップS5)]
次に、混合反応槽3で生物浄化処理された処理水W4は、脱窒素処理槽4の濃縮槽4aに投入され、沈降分離処理により、処理水W5(上澄み液)と濃縮汚泥D1に分離される。濃縮汚泥D1は、薬液タンク9から凝集剤が供給された脱水機8で脱水処理され、処理水W5はさらに脱窒槽4bで脱窒素処理されて、最終処分処理可能な処理水にするために、さらに、曝気槽4c、沈殿槽4dで処理されて、最後に滅菌消毒されて外部に放流される。また、滅菌・消毒後の処理水は、ダンパー車の洗浄、システム内の設備の洗浄等にも使用される。第5の工程における沈降分離処理、脱水処理、脱窒素処理、曝気処理沈殿処理、滅菌・消毒処理の個々の処理自体は公知の技術が用いられる。

0037

[その他の工程]
なお、上記の工程の処理の他、例えば、施設の床排水W6は、床排水槽10からポンプ等で混合排水受け入れ槽2に送られて浄化処理され、脱水機8で処理された脱水ろ液W7は、混合反応槽3に送られて浄化処理される。また、脱水機8で脱水処理された収集汚泥は、最終処分場に搬送される。

0038

1混合排水中間処理システム
2 混合排水受け入れ槽
3混合反応槽
3a曝気部
3b沈殿部
3c種汚泥部
4脱窒素処理槽
4a濃縮槽
4b脱窒槽
4c曝気槽
4d沈殿槽
4e消毒槽
4f汚泥貯槽
5 粗めカゴ
6SSスクリーン
7接触材
8脱水機
9薬液タンク
10床排水槽
P1ポンプ
A1,A2,A3,A4散気管
B1,B2ブロワー装置
D1濃縮汚泥
sw側壁
W1 混合排水
W2,W3,W4,W5処理水
W6 床排水
W7 脱水ろ液

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