(57)【要約】【課題】分散剤等の薬液を添加することなく廃水中の不溶性物質を生物処理に適した粒径に微細化して分散させ、廃水中に含まれる不溶性物質を分離回収しなくても廃水処理を円滑に行える方法と装置を提供する。【解決手段】不溶性物質含有廃水の計量工程と生物処理工程との間において、不溶性物質含有廃水１が流入する流入口１３と分散処理した分散処理廃水を排出する排出口１５が設けられた処理槽１０と、該処理槽１０内に配置され前記不溶性物質を分散させる撹拌羽１７が設けられた分散機１６とを具備する分散装置を用い、不溶性物質を不溶性物質含有廃水１中に分散させる。【選択図】図１
2010088990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不溶性物質含有廃水中で撹拌羽を回転させて、該不溶性物質含有廃水中の不溶性物質を巻き込んで該不溶性物質含有廃水中に該不溶性物質を分散させる方法であって、該不溶性物質を分散させる方法を実施する工程が、廃水計量工程と生物処理工程の間に設けられることを特徴とする不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散方法。
【請求項２】
前記不溶性物質含有廃水が流入する流入口と分散処理した分散処理廃水を排出する排出口が設けられた処理槽と、該処理槽内に配置され前記不溶性物質を分散させる前記撹拌羽が設けられた分散機とを具備する分散装置を用い、該処理槽への該不溶性物質含有廃水の単位時間当たりの流入量Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）と該分散機１台当たりの該撹拌羽の回転によって吐出される該不溶性物質含有廃水の単位時間当たりの吐出量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）と該分散機の台数ｎの関係が下記〔１〕式で表されることを特徴とする請求項１に記載の不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散方法。
０．５≦ｎ・Ｑ／Ｈ≦１０                〔１〕
Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）：処理槽への不溶性物質含有廃水の単位時間当たりの流入量
ｎ：分散機の台数
Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）：分散機１台当たりの撹拌羽の回転によって吐出される不溶性物質含有廃水の単位時間当たりの吐出量
【請求項３】
不溶性物質含有廃水中の不溶性物質を分散させる分散装置において、該分散装置が、該不溶性物質含有廃水が流入する流入口と分散処理した分散処理廃水を排出する排出口が設けられた処理槽と、該処理槽内に配置され該不溶性物質を分散させる撹拌羽が設けられた分散機とを具備することを特徴とする不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散装置。
【請求項４】
前記流入口および前記排出口が同一軸線上に設けられていないことを特徴とする請求項３に記載の不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散装置。
【請求項５】
前記処理槽が、少なくとも２つに分かれ、かつ分かれたセル槽が流路により連通していることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散装置。
【請求項６】
前記処理槽が、少なくとも１つの仕切り板によってセル槽が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散装置。
【請求項７】
前記処理槽が、少なくとも２つの独立したセル槽により分かれていることを特徴とする請求項５に記載の不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散装置。
【請求項８】
前記流入口、前記排出口および前記流路が同一軸線上に設けられていないことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散装置。
【請求項９】
前記流入口、前記排出口および前記流路のいずれかの近傍に前記分散機が配置されていることを特徴とする請求項３乃至請求項８のいずれか１項に記載の不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散装置。
【請求項１０】
前記分散機が、少なくとも１つのセル槽に配置されていることを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか１項に記載の不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散装置。
【請求項１１】
前記処理槽の内部に上下に開口部を有するドラフトチューブが設けられ、該ドラフトチューブの下方または内部に前記分散機が設けられていることを特徴とする請求項３乃至請求項１０のいずれか１項に記載の不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不溶性物質含有廃水の処理方法及び装置に関するものであり、さらに詳しくは、廃水中に含まれる不溶性物質を分離回収しなくても廃水処理を円滑に行える方法と装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
不溶性物質（例えば、油脂類や蛋白質や澱粉などのゲル状物質など）を含む廃水は生物処理される前に分離除去することが好ましいとされている。しかしながら、廃水中の不溶性物質を分離除去する為には加圧浮上装置などの大掛かりな装置が必要で、またその装置の運転や、分離物の処理にも時間と労力とコストが掛かり、廃水処理施設の運営に支障をきたすことがたびたび生じている。
【０００３】
従来、廃水中の不溶性物質の代表的なものである油脂類の処理については、油脂類を除去せずに廃水中に分散させて生物処理する方法（特許文献１参照）が考案されている。この方法は図１１に示すように、廃水を一時貯留する処理槽１００と、処理槽１００の内部の処理液表面よりも僅かに低い位置に入口開口が設けられ、その入口開口から順次降下し、処理液中に位置する出口開口に向けて上り傾斜となるように管通路を屈曲させた管体１０１と、管体１０１の上り傾斜における比較的低い位置に空気管１０２を接続されたエアー吹き込み手段１０３と、そのエアー吹き込み手段１０３に空気を送るブロア１０４により構成されている。
【０００４】
以上のように構成し、管体１０１の内部にエアー吹き込み手段１０３によりエアーを吹き込むと、管体１０１の水面付近の入口開口より処理液を吸い込み、出口開口から処理液が排出される。この管体１０１の内部では、処理液と同時に吸い込まれた不溶性物質が、エアーバブリング作用により激しく混合撹拌され微細化されることとなる。
【０００５】
一方、油脂類の粒径分布に関しては、廃水処理施設における活性汚泥などの微生物に良好に分解される為に、不溶性物質の粒径を小さくし、廃水中に分散させる手法が検討（特許文献２参照）されている。この検討によると、不溶性物質含有廃水中に乳化剤を連続又は間欠的に添加し、粒子径が１〜１００μｍの範囲のものが油脂分量の８０％以上含まれるように油脂類を分散させることによって、きわめて良好に生物処理がなされることがわかり、その手法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特公平６−７７７５５号公報
【特許文献２】特開２００１−２５９６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１の装置においては、空気による混合撹拌でしかないことから、廃水中の不溶性物質の分散度合いが低く、殆ど分散されず、廃水中の不溶性物質が生物により分解処理されにくいという問題点が存在している。
【０００８】
そのような問題点を解決する為に、特許文献２の手法においては、不溶性物質の分散を促進させる為に、分散剤を添加し生物処理に適している粒径に調整しているものの、分散剤を添加することから、そのランニングコストが掛かり、運転費用がかさむという新たな問題点が発生していた。
【０００９】
本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、分散剤等の薬液を添加することなく廃水中の不溶性物質を生物処理に適した粒径に微細化して分散させ、廃水中に含まれる不溶性物質を分離回収しなくても廃水処理を円滑に行える方法と装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の不溶性物質の分散方法は、不溶性物質含有廃水中で撹拌羽を回転させて、該不溶性物質含有廃水中の不溶性物質を巻き込んで該不溶性物質含有廃水中に該不溶性物質を分散させる方法であって、該不溶性物質を分散させる方法を実施する工程が、廃水計量工程と生物処理工程の間に設けられることを特徴とし、下記の構成を好ましい態様として含む。
【００１１】
前記不溶性物質含有廃水が流入する流入口と分散処理した分散処理廃水を排出する排出口が設けられた処理槽と、該処理槽内に配置され前記不溶性物質を分散させる前記撹拌羽が設けられた分散機とを具備する分散装置を用い、該処理槽への該不溶性物質含有廃水の単位時間当たりの流入量Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）と該分散機１台当たりの該撹拌羽の回転によって吐出される該不溶性物質含有廃水の単位時間当たりの吐出量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）と該分散機の台数ｎの関係が下記〔１〕式で表されること。
０．５≦ｎ・Ｑ／Ｈ≦１０                〔１〕
Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）：処理槽への不溶性物質含有廃水の単位時間当たりの流入量
ｎ：分散機の台数
Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）：分散機１台当たりの撹拌羽の回転によって吐出される不溶性物質含有廃水の単位時間当たりの吐出量
【００１２】
本発明の不溶性物質の分散装置は、不溶性物質含有廃水中の不溶性物質を分散させる分散装置において、該分散装置が、該不溶性物質含有廃水が流入する流入口と分散処理した分散処理廃水を排出する排出口が設けられた処理槽と、該処理槽内に配置され該不溶性物質を分散させる撹拌羽が設けられた分散機とを具備することを特徴とし、下記の構成を好ましい態様として含む。
【００１３】
前記流入口および排出口が同一軸線上に設けられていないこと。
【００１４】
前記処理槽が、少なくとも２つに分かれ、かつ分かれたセル槽が流路により連通していること。
【００１５】
前記処理槽が、少なくとも１つの仕切り板によってセル槽が形成されていること。
【００１６】
前記処理槽が、少なくとも２つの独立したセル槽により分かれていること。
【００１７】
前記流入口、前記排出口および前記流路が同一軸線上に設けられていないこと。
【００１８】
前記流入口、前記排出口および前記流路のいずれかの近傍に前記分散機が配置されていること。
【００１９】
前記分散機が、少なくとも１つのセル槽に配置されていること。
【００２０】
前記処理槽の内部に上下に開口部を有するドラフトチューブが設けられ、該ドラフトチューブの下方または内部に前記分散機が設けられていること。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は以上のような構成を有し、以下の優れた効果が得られる。
【００２２】
（１）分散工程が廃水計量工程と生物処理工程との間に配置されることにより、不溶性物質含有廃水中の不溶性物質を生物処理に適した粒子径に安定的かつ効率的に微細化し分散することができる。
【００２３】
（２）処理槽への流入量Ｈと分散機の吐出量Ｑと分散機の台数ｎとの関係を０．５≦ｎ・Ｑ／Ｈ≦１０の範囲内にすることにより、処理槽の容積を小さくさせつつ不溶性物質含有廃水中の不溶性物質を安定的かつ効率的に微細化し分散することができる。
【００２４】
（３）処理槽が複数のセル槽に分かれていることによって、不溶性物質含有廃水が撹拌羽に接触せずに処理槽外に排出されることを防ぎ、確実に撹拌羽で微細化することができ、安定的に分散処理された不溶性物質含有廃水を生物処理工程に移送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明において、廃水とは工場等から廃棄される水のことであり、食品加工廃水、水産加工廃水、畜産廃水、生活排水等のように不溶性物質を含有しうる廃水のことである。
【００２６】
また、本発明において不溶性物質とは、油脂類や蛋白質および澱粉など水に溶けにくい物質のことである。
【００２７】
また、本発明において油脂とは、動植物性の油や鉱物油のことである。
【００２８】
また、本発明においてメジアン径とは粒子径の分布において累積５０％に相当する粒子径のことである。メジアン径が１〜１００μｍの時に生物処理に好適であるが、メジアン径は小さければ小さいほど好ましい。
【００２９】
また、本発明においてセル槽とは、処理槽が仕切り板等で分かれていて処理槽の側壁と仕切り板等で形成される空間であり、各セル槽は流路によって連通されている。
【００３０】
また、本発明において独立したセル槽とはセル槽の底板と全ての側壁が独自に形成され、連結管やセル槽の側壁に設けられた開口部によって流路が形成されているセル槽のことである。
【００３１】
また、本発明において流路とはセル槽とセル槽を連通させている連通路のことである。流路としては、仕切り板に設けられた開口部や仕切り板と側壁または底板との隙間、独立したセル槽を連結する連結管などがあげられるが、セル槽とセル槽を連通させることができればどのように形成してもよい。
【００３２】
本発明は、不溶性物質含有廃水の処理に好適に用いられるが、特に油脂含有廃水の処理に効果的である。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００３４】
図１は本発明の処理フローチャートである。図２は本発明の第一の実施形態を示した模式図である。図３は本発明の第一の実施形態とは異なる位置に分散機が配置された形態の模式図である。図４は本発明の第一の実施形態にドラフトチューブを用いた形態の模式図である。図５は本発明の第二の実施形態を示した模式図である。図６は本発明の第二の実施形態の分散機の数を変えた形態の模式図である。図７は本発明の第二の実施形態の分散機の数を変えた形態の模式図である。図８は本発明の第三の実施形態を示した模式図である。図９は本発明の第三の実施形態のセル槽の別の形態の模式図である。
【００３５】
〔実施形態１〕
図１〜４に基づいて本発明の第一の実施形態である不溶性物質含有廃水の分散装置について説明する。図１は本発明の処理フローチャートである。図１に示すように、本発明における処理工程は不溶性物質含有廃水１を流し入れる流入工程２と、廃水計量工程３、分散工程４、生物処理工程５及び処理水分離工程６で構成される。
【００３６】
図１において、不溶性物質含有廃水１は、その発生場所から、管路等で構成された流入工程２を経由して廃水計量工程３へ送られる。廃水計量工程３では生物処理工程５での不溶性物質含有廃水１の処理量を考慮し、廃水の計量が行われ、不溶性物質含有廃水１は計量された流量で定量ずつ分散工程４へ送られ、分散工程４で不溶性物質を分散した後、生物処理工程５へ移送される。生物処理工程５では送られた不溶性物質含有廃水１は、ばっ気槽等の生物処理槽で処理される。生物処理された処理水は処理水分離工程６へ移送される。処理水分離工程６では活性汚泥７と上澄み液８に分離され、活性汚泥７は生物処理工程５に返送されるか、濃縮・貯留工程（図示せず）を経て処理系外へ余剰汚泥９として搬出される。また、上澄み液８は消毒工程（図示せず）で消毒されて放流される。
【００３７】
本発明において、分散工程４が廃水計量工程３の二次側に配置されることによって、生物処理工程５における不溶性物質含有廃水１の処理量を考慮して分散処理をおこなうことができる。また、不溶性物質含有廃水１の分散工程４への流入が定量的に行われるため分散工程の保守管理が容易である。また、分散工程４が生物処理工程５の一次側に配置されることによって、不溶性物質をせん断するときに活性汚泥のフロックの破壊を気にせず、生物処理に適した粒子径まで不溶性物質を微細化して分散させることができる。従って、分散工程４が廃水計量工程３と生物処理工程５との間に配置されることによって、不溶性物質含有廃水１の不溶性物質を安定的かつ生物処理に適した粒子径に微細化して分散させることができる。
【００３８】
本発明における不溶性物質含有廃水の処理方法を実現するためには、以下のような処理装置を使用すると効果的である。
【００３９】
本発明における処理装置の一実施形態を図２に基づいて説明するが、本実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００４０】
図２において、不溶性物質含有廃水を滞留させる処理槽１０の側壁１１の上方には廃水流入管１２が設けられ、廃水流入管１２の端部の流入口１３から処理槽１０に廃水を流入させる。処理槽１０の側壁１１の下方側面には処理槽１０内の水位を一定に保つように移送管１４が設けられ、分散処理廃水を移送管１４の端部の排出口１５から流入量と同程度排出する。
【００４１】
処理槽１０の内部には撹拌羽１７、駆動部１８により構成された分散機１６が配置されている。分散機１６は不溶性物質含有廃水１中に含まれる不溶性物質を巻き込んで撹拌羽１７によって不溶性物質をせん断し微細化させ、不溶性物質含有廃水１中に分散させる。
【００４２】
また、処理槽１０と分散機１６は、処理槽１０への不溶性物質含有廃水１の単位時間当たりの流入量Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）と分散機１６の撹拌羽１７の回転によって吐出される１台当たりの不溶性物質含有廃水１の単位時間当たりの吐出量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）と分散機１６の台数ｎ（台）との関係が下記〔１〕式を満たすように設計されている。
０．５≦ｎ・Ｑ／Ｈ≦１０                〔１〕
Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）：処理槽への不溶性物質含有廃水の単位時間当たりの流入量
ｎ：分散機の台数
Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）：分散機の撹拌羽の回転によって吐出される１台当たりの不溶性
物質含有廃水の単位時間当たりの吐出量
【００４３】
以上のように構成することで、次のような作用が生じる。処理槽１０に流入口１３より不溶性物質含有廃水１が導入され、処理槽１０を満たす。流入口１３より流入した不溶性物質含有廃水１は、撹拌羽１７の回転により、撹拌羽１７付近の不溶性物質含有廃水１が撹拌羽１７から離反する方向に移動されるよう撹拌によって生じた負圧によって処理槽１０の側壁１１方向へ移動し、側壁１１に沿って上昇流１９となって水面付近へ移動していく。一方、撹拌羽１７中心部は、不溶性物質含有廃水１が側壁１１方向へ移動することにより負圧が生じることになり、回転中心部上方より不溶性物質含有廃水１を吸い込むこととなる。尚、このとき処理槽１０内の不溶性物質含有廃水１の水深を浅くすることや、撹拌羽１７の回転数をあげることで、撹拌羽１７の回転中心部上方の水面付近の不溶性物質含有廃水１までをも撹拌羽１７に向かって引き込むことができ、水面上に浮遊する不溶性物質を効率よく撹拌羽１７にまで導入し、微細にせん断して、分散させる事ができる。このように微細に分散された不溶性物質含有廃水１の不溶性物質の粒径は生物処理に適している。
【００４４】
また、処理槽１０と分散機１６が、処理槽１０への不溶性物質含有廃水１の単位時間当たりの流入量Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）と分散機１６の撹拌羽１７の回転によって吐出される１台当たりの不溶性物質含有廃水１の単位時間当たりの吐出量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）と分散機１６の台数ｎとの関係が〔１〕式を満たすように設計することにより、処理槽１０の容積を小さくさせつつ不溶性物質含有廃水１中の不溶性物質を安定的かつ効率的に微細に分散させることができ、処理槽１０の設計および分散機１６の選定が容易になる。
【００４５】
不溶性物質含有廃水１中の不溶性物質の粒子径が微細になると活性汚泥などの微生物に良好に分解されるため、不溶性物質を微細化して不溶性物質含有廃水１中に分散させ、生物処理工程５において不溶性物質含有廃水１を効率的に生物処理できるようにするためにはｎ・Ｑ／Ｈが０．５以上であることが望ましい。
【００４６】
また、分散機１６の吐出量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）や分散機１６の台数ｎが必要以上に大きくなると、装置自体も大型化するため、過剰に電力量を消費するだけでなく、メンテナンスに要する労力が増え、製造コストも増加してしまう。従って、装置を大型化させることなく、効率的な装置を製造するためにはｎ・Ｑ／Ｈが１０以下であることが望ましい。
【００４７】
また、図３のように、排出口１５の近傍に分散機１６が配置されてもよい。分散機１６が排出口１５の近傍に配置されることにより、不溶性物質含有廃水１が撹拌羽１７に接触せずに処理槽１０外に排出されることを防ぎ、確実に撹拌羽１７に接触させることができ、安定的に分散処理された不溶性物質含有廃水１を生物処理工程５に移送することができる。
【００４８】
図２，図３のように、流入口１３と排出口１５が上下に交互に配置される、即ち、流入口１３と排出口１５が同一軸線上に設けられていないことにより、不溶性物質含有廃水１が処理槽１０を通過する時間が長くなるため、不溶性物質含有廃水１が撹拌羽１７に接触されやすくなり、より効率的かつ安定的に分散処理することができる。
【００４９】
また、図４のように、撹拌羽１７の回転中心部の鉛直上方に、上下に開口部を有するドラフトチューブ２０を設けてもよい。ドラフトチューブ２０を撹拌羽１７の回転中心部の鉛直上方に設けることで、側壁１１付近の上昇流１９と撹拌羽１７に吸い込まれる下降流２１が区画されるので、中心部分に発生する下降流２１がより確実なものとなり、側壁１１付近で滞留する不溶性物質をほとんどなくすことができる。
【００５０】
また、不溶性物質含有廃水１を効率よく撹拌羽１７に接触させられるため、安定的に分散処理された不溶性物質含有廃水１を生物処理工程５に移送することができる。さらに、撹拌羽１７の回転数を増加させることで、ドラフトチューブ２０に導入される不溶性物質含有廃水１の時間当たりの量が多くなり、撹拌羽１７を通過する流量が増えることで、短時間でより微細にせん断されることとなる。
【００５１】
〔実施形態２〕
次に、図５〜７に基づいて本発明の第二の実施形態である不溶性物質含有廃水の分散装置について説明する。本実施形態では第一の実施形態と同じ構成要素については同一符号を付して示す。
【００５２】
図５において、処理槽１０は処理槽１０に一体的に設けられた仕切り板２２によって複数のセル槽２３ａ、２３ｂが形成されている。本実施形態では、仕切り板２２は処理槽１０に一体的に設けられているが、メンテナンスを容易にしたり、不溶性物質含有廃水１の性状や処理条件に柔軟に対応させるために取り外しを可能にしたり、折りたためるようにしてもよい。また、仕切り板の代わりにカーテンやフィルムを用いても良い。
【００５３】
セル槽２３ａは流路２４によって他のセル槽２３ｂと連通している。本実施形態では、処理槽１０の底板２５と仕切り板２２との間に隙間を設けることによって流路２４を形成しているが、仕切り板２２を切り欠くことにより流路２４を形成してもよく、複数のセル槽２３ａ、２３ｂが連通され、不溶性物質含有廃水１が流入口１３から排出口１５へ流れることができれば、どのように形成してもよい。また、不溶性物質含有廃水１の性状や処理条件に柔軟に対応させるためにスリットなどで流路の面積を自在に変えることができるようにしたり、撹拌羽１７に絡まったりして分散機１６の働きを低下させるような異物の混入を防ぐために流路２４にフィルターを設けても良い。
【００５４】
第二の実施形態の他の構成は第一の実施形態と同様なので説明を省略する。
【００５５】
次に、第二の実施形態の作用について説明する。処理槽１０が仕切り板２２によって複数のセル槽２３ａ、２３ｂに分かれているため、不溶性物質含有廃水１が撹拌羽１７に接触されずに処理槽１０外に排出されることを防ぎ、確実に撹拌羽１７に接触させることができ、安定的に分散処理された不溶性物質含有廃水１を生物処理工程５に移送することができる。
【００５６】
また、処理槽１０を複数のセル槽２３ａ、２３ｂに分けることによって、廃水計量工程３に不具合が発生し不溶性物質含有廃水１の流量や流速に異常が発生しても、分散機１６の一次側のセル槽２３ａで不溶性物質含有廃水１の流れを整えることができるため、安定した分散処理をすることができる。
【００５７】
また、仕切り板２２により処理槽１０が複数のセル槽２３ａ、２３ｂに分かれることによって、分散機１６が配置されていないセル槽２３ａに各種計測機器やサンプリングラインを取り付けることができるため、分散処理を一時停止させることなく安全にＣＯＤや油分濃度、粒度分布などを測定することができ、分散装置の保守点検が容易になる。
【００５８】
また、図６のように、分散機１６が各セル槽２３ａ、２３ｂに配置されてもよい。各セル槽２３ａ、２３ｂに分散機１６が配置されることにより、不溶性物質含有廃水１が撹拌羽１７に接触されやすくなり、確実に撹拌羽１７に接触させることができ、安定的に分散処理された不溶性物質含有廃水１を生物処理工程５に移送することができる。また、分散機１６間に仕切り板２２が配置されているため、分散機１６によって生じた水流が互いにぶつかることがなく乱流の発生を防ぐことができる。
【００５９】
また、図７のように、流入口１３と流路２４と排出口１５が上下に交互に配置される、即ち、流入口１３と流路２４と排出口１５が同一軸線上に設けられていないことにより、不溶性物質含有廃水１が仕切り板２２を上下に迂回しながら流れるため、不溶性物質含有廃水１がセル槽２３ａ、２３ｂ、２３ｃ内で滞留するのを防ぎ、処理槽１０を通過する時間が長くなるため、不溶性物質含有廃水１が撹拌羽１７に接触されやすくなり、より効率的かつ安定的に分散処理をすることができる。図７では、不溶性物質含有廃水１が仕切り板２２を上下に迂回して流れるようにしているが、不溶性物質含有廃水１が仕切り板２２を左右に迂回して流れるようにしたり、上下左右に迂回して流れるようにしてもよい。
【００６０】
〔実施形態３〕
次に、図８〜９に基づいて本発明の第三の実施形態である不溶性物質含有廃水の分散装置について説明する。本実施形態では第一および第二の実施形態と同じ構成要素については同一符号を付して示す。
【００６１】
図８において、処理槽１０は独立した２つのセル槽２３ａ、２３ｂにより分かれている。独立したセル槽２３ａ、２３ｂは連結管２６により連結され、連結管２６の内部が流路２４となり各セル槽２３ａ、２３ｂを連通している。本実施形態では、独立したセル槽２３ａ、２３ｂが連結管２６により連結されているが、連結管２６を用いずに独立したセル槽２３ａ、２３ｂを接着や溶接、ボルトナットによって連結してもよく、各セル槽２３ａ、２３ｂが流路２４により連通されていればどのような手段でも構わない。また、図９のように、処理槽１０の中に独立したセル槽２３ｂを入れても良い。
【００６２】
また、本実施形態では各セル槽２３ａ、２３ｂが流入口１３および排出口１５に対して直列に連結されているが並列に連結されても良く、流路２４によって各セル槽２３ａ、２３ｂが連通されていればどのような配置で連結されても良い。
【００６３】
第三の実施形態の他の構成は第一及び第二の実施形態と同様なので説明を省略する。
【００６４】
次に、第三の実施形態の作用について説明する。処理槽１０が独立した２つのセル槽２３ａ、２３ｂによって分かれているため、不測の事態により処理槽が破損した場合に損傷を受けたセル槽のみを取り外すことができ、分散処理を止めることなくメンテナンスができる。また、不溶性物質含有廃水の処理量が増大し、分散装置の処理能力を超えてしまっても、容易にセル槽を増設することができるため、安定的に分散処理を行うことができる。また、処理条件の変化に柔軟に対応することができるため、分散装置導入段階において過剰な余裕を持った分散装置を設計する必要がなく、効率的かつ経済的である。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明の実施の形態の装置を用いて試験例１〜４のような試験を行った。本試験においては、水道水を原水にみたて、不溶性物質として市販の植物油（菜種油と大豆油の混合油）を混入したものを模擬不溶性物質含有廃水として用い、模擬不溶性物質含有廃水の分散処理後の分散粒子の粒子径分布を測定し、粒子径分布よりメジアン径を算出した。本試験に用いた擬似廃水、分散機、測定装置を以下に示す。
【００６６】
〔擬似不溶性物質含有廃水〕
液体は水道水を用い、不溶性物質は市販の植物油（大豆油と菜種油の混合油）を用い、水道水４００Ｌに対して植物油４００ｇを加え、メジアン粒子径を約１００μｍに均一分散させ擬似不溶性物質含有廃水を調整した。尚、あらかじめ約１００μｍのメジアン粒子径に均一分散させる理由は、試験を行う上で、不定形の植物油が水面上に浮遊し偏った状態とならないようにし、試験条件を一定にする為である。
【００６７】
〔分散機〕
分散機１台当たりの撹拌羽の回転によって吐出される不溶性物質含有廃水の吐出量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）が３００Ｌ／ｍｉｎのものを使用した。
【００６８】
〔油滴の粒子径分布及びメジアン径の測定装置〕
堀場製作所製：レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（ＬＡ−５００）
測定原理：Ｍｉｅ散乱理論に基づく
光源：Ｈｅ−Ｎｅレーザー、タングステンランプの併用式
【００６９】
（試験例１）
処理槽の容積が不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散に及ぼす影響を確認するため、本発明の第一の実施形態の図２の装置を用いて不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散試験を行った。その結果について以下に示す。
【００７０】
〔試験方法〕
表１に本試験に用いた条件を示す。処理槽への擬似不溶性物質含有廃水の流入量Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）を１５０Ｌ／ｍｉｎとし、分散処理され、排出口から排出された直後の擬似不溶性物質含有廃水を採取し、粒度分布測定を行った。本試験では処理槽の大きさを変化させており、処理槽の容積が３００Ｌのものを実施例１、５０Ｌのものを実施例２、２５Ｌのものを実施例３とした。また、粒子径分布からメジアン径を算出した結果を表２に示す。
【００７１】
【表１】
2010088990.tif 000003
【００７２】
【表２】
2010088990.tif 000004
【００７３】
表２より、実施例１〜３を比較すると、分散試験を行った後の植物油のメジアン粒子径が全てにおいて約３３μｍであり、ｎ・Ｑ／Ｈが同じ値であれば処理槽の容積に関わらず、植物油を同等程度のメジアン粒子径に分散することができることが確認された。このことから、処理槽に流入した不溶性物質含有廃水が処理槽に滞留する時間が異なっていてもｎ・Ｑ／Ｈが同程度であれば分散処理後の不溶性物質のメジアン粒子径は同程度になることが確認された。
【００７４】
このことから、ｎ・Ｑ／Ｈの値を各種の不溶性物質を生物処理するのに適したメジアン粒子径が得られる値に設定することによって、分散装置の処理槽を小さくすることができ、分散装置を小型化することができる。尚、処理槽の容積については、表１および表２のように処理槽内に分散機を無理なく収納できる程度に小さくすることができる一方で、不溶性物質含有廃水の性状や分散機の性能等により、不溶性物質含有廃水を好適に分散処理するために処理槽の最大容積が存在することはいうまでもない。
【００７５】
（試験例２）
次に、ｎ・Ｑ／Ｈの値が不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散に及ぼす影響を確認するため、本発明の第一の実施形態の図２の装置を用いて不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散試験を行った。その結果について以下に示す。
【００７６】
〔試験方法〕
表３に本試験に用いた条件を示す。処理槽への模擬不溶性物質含有廃水の流入量Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）を変化させることにより、ｎ・Ｑ／Ｈの値を変化させ分散試験を行った。有効容積２００Ｌの処理槽を用い、分散処理され、排出口から排出された直後の擬似不溶性物質含有廃水を採取し、粒度分布測定を行った。流入量Ｈが５００Ｌ／ｍｉｎのものを実施例４、３００Ｌ／ｍｉｎのものを実施例５、１５０Ｌ／ｍｉｎのものを実施例６、５０Ｌ／ｍｉｎのものを実施例７、３０Ｌ／ｍｉｎのものを実施例８、２７Ｌ／ｍｉｎのものを実施例９とした。また、粒子径分布からメジアン径を算出した結果を表４に、ｎ・Ｑ／Ｈとメジアン粒子径の相関関係を示すグラフを図１０に示す。
【００７７】
【表３】
2010088990.tif 000005
【００７８】
【表４】
2010088990.tif 000006
【００７９】
表４及び図１０より、ｎ・Ｑ／Ｈの値が大きくなるにつれてメジアン粒子径が小さくなっていることが確認された。ｎ・Ｑ／Ｈの値が０から１の範囲ではメジアン粒子径が急激に小さくなり、１から６の範囲ではメジアン粒子径が緩やかに小さくなり、６から１０の範囲ではメジアン粒子径が２０μｍに漸近し、１０以上になるとメジアン粒子径にほとんど変化がみられないことが確認された。
【００８０】
このことから、不溶性物質含有廃水中の不溶性物質を生物処理工程で活性汚泥などの微生物に効率的に分解される粒子径に分散させるためにはｎ・Ｑ／Ｈが０．５以上が望ましく、装置を大型化させることなく、効率的な分散装置を製造するためにはｎ・Ｑ／Ｈが１０以下であることが望ましい。また、吐出量Ｑ（Ｌ／ｍｉｎ）や流入量Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）が急に変化してｎ・Ｑ／Ｈの値が変動してもメジアン粒子径が大きく変動せず、安定的な生物処理を行うためにはｎ・Ｑ／Ｈが２．０以上６以下であることがより望ましい。
【００８１】
本試験においては、処理槽への模擬不溶性物質含有廃水の流入量Ｈ（Ｌ／ｍｉｎ）を変化させることにより、ｎ・Ｑ／Ｈの値を変化させ分散試験を行ったが、他の因子を変化させても同様の結果が得られる。
【００８２】
（試験例３）
次に、処理槽が分かれていることが不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散に及ぼす影響を確認するため、本発明の第二の実施形態の図５の装置を用いて不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散試験を行った。その結果について以下に示す。
【００８３】
〔試験方法〕
表５に本試験に用いた条件を示す。有効容積２００Ｌの処理槽を用い、処理槽への模擬不溶性物質含有廃水の流入量を４００Ｌ／ｍｉｎとし、処理槽が分かれているものと分かれていないものを用い分散試験を行ない、分散処理され、排出口から排出された直後の擬似不溶性物質含有廃水を採取し、粒度分布測定を行った。処理槽が２つのセル槽に分かれているものを実施例１０、処理槽が分かれていないものを実施例１１とした。また、粒子径分布からメジアン径を算出した結果を表６に示す。
【００８４】
【表５】
2010088990.tif 000007
【００８５】
【表６】
2010088990.tif 000008
【００８６】
表６より、実施例１０〜１１を比較すると、仕切り板により処理槽が２つのセル槽に分かれている方が分かれていない方よりメジアン粒子径が１０％程度小さくなっていることが確認された。これは、処理槽が分かれていることにより、擬似不溶性物質含有廃水が撹拌羽に接触されずに処理槽外に排出されることを防ぎ、撹拌羽に接触する確率が増加すると推測できる。
【００８７】
（試験例４）
次に、分散機が２台のときに処理槽が分かれていることが不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散に及ぼす影響を確認するため、本発明の第二の実施形態の図６の装置を用いて不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散試験を行った。その結果について以下に示す。
【００８８】
〔試験方法〕
表７に本試験に用いた条件を示す。有効容積２００Ｌの処理槽を用い、処理槽への模擬不溶性物質含有廃水の流入量を４００Ｌ／ｍｉｎとし、処理槽が分かれているものと分かれていないものを用い分散試験を行ない、分散処理され、排出口から排出された直後の擬似不溶性物質含有廃水を採取し、粒度分布測定を行った。処理槽が２つのセル槽に分かれているものを実施例１２、処理槽が分かれていないものを実施例１３とした。また、粒子径分布からメジアン径を算出した結果を表８に示す。
【００８９】
【表７】
2010088990.tif 000009
【００９０】
【表８】
2010088990.tif 000010
【００９１】
表８より、実施例１２〜１３を比較すると、分散機が２台になっても分散機が１台のときと同様な結果が確認され、仕切り板により処理槽が２つのセル槽に分かれている方が分かれていない方よりメジアン粒子径が２０％程度小さくなっていることが確認された。また、分散機が２台のときの方が１台のときよりも処理槽が２つのセル槽に分かれていることの効果が顕著になっている。これは処理槽が２つのセル槽に分かれていることにより、分散機によって生じた水流が互いにぶつかることがなく乱流の発生を防ぎ擬似不溶性物質含有廃水が撹拌羽に効果的に接触しているからと推測できる。
【００９２】
本発明の試験例では不溶性物質として植物油を用いたが、不溶性物質が澱粉や蛋白質の場合でも、本発明の構成を満たしていれば植物油と同じように澱粉や蛋白質を生物処理に適した粒子径に微細に分散することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の処理フローチャートである。
【図２】本発明の第一の実施形態を示した模式図である。
【図３】本発明の第一の実施形態とは異なる位置に分散機が配置された形態の模式図である。
【図４】本発明の第一の実施形態にドラフトチューブを用いた形態の模式図である。
【図５】本発明の第二の実施形態を示した模式図である。
【図６】本発明の第二の実施形態の分散機の数を変えた形態の模式図である。
【図７】本発明の第二の実施形態の分散機の数を変えた形態の模式図である。
【図８】本発明の第三の実施形態を示した模式図である。
【図９】本発明の第三の実施形態のセル槽の別の形態の模式図である。
【図１０】ｎ・Ｑ／Ｈの値が不溶性物質含有廃水中の不溶性物質の分散に及ぼす影響を表したグラフである。
【図１１】従来の技術を示した模式図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  不溶性物質含有廃水
２  流入工程
３  廃水計量工程
４  分散工程
５  生物処理工程
６  処理水分離工程
７  活性汚泥
８  上澄み液
９  余剰汚泥
１０  処理槽
１１  側壁
１２  廃水流入管
１３  流入口
１４  移送管
１５  排出口
１６  分散機
１７  撹拌羽
１８  駆動部
１９  上昇流
２０  ドラフトチューブ
２１  下降流
２２  仕切り板
２３ａ  セル槽
２３ｂ  セル槽
２３ｃ  セル槽
２４  流路
２５  底板
２６  連結管
【図１】
2010088990.tif 000011
【図２】
2010088990.tif 000012
【図３】
2010088990.tif 000013
【図４】
2010088990.tif 000014
【図５】
2010088990.tif 000015
【図６】
2010088990.tif 000016
【図７】
2010088990.tif 000017
【図８】
2010088990.tif 000018
【図９】
2010088990.tif 000019
【図１０】
2010088990.tif 000020
【図１１】
2010088990.tif 000021