(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理排水中の固形物について細胞壁の一部を破壊することにより可溶化する可溶化装置と、
前記可溶化装置で可溶化が行われた固形物を含む被処理排水を生物処理する活性汚泥槽と、
前記活性汚泥槽で生物処理された生物処理水を固液分離する固液分離装置とを備える
ことを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
前記可溶化装置がボールミルであり、前記可溶化装置の前段に前記被処理排水中の夾雑物を除去する夾雑物除去装置を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水処理装置に係り、より詳細には、浄化槽汚泥やし尿等の固形物を高濃度に含む排水を処理する排水処理装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
浄化槽汚泥やし尿等、固形物（ＳＳ）を高濃度に含む排水は一般に、図３に示すフローで処理される。即ち、排水は、活性汚泥槽１００で生物処理され、最終沈殿池１０１で固液分離された後、河川等に放流される。そして、最終沈殿池１０１で得られる汚泥の一部は、活性汚泥槽１００における汚泥濃度を一定にすべく活性汚泥槽１００に返送され、余剰汚泥は、汚泥処理装置１０２に送られて脱水された後、堆肥化処理又は炭化処理される。
【０００３】
また上記ＳＳを高濃度に含む排水は、図３に示すフローのほか、図４に示すフローで処理されることもある。この場合、排水は、活性汚泥槽１０３で生物処理され、固液分離装置１０４で固液分離され、分離された汚泥の一部は可溶化装置１０５を経て活性汚泥槽１０３に返送される。一方、分離された汚泥の残部は、返送汚泥として、活性汚泥槽１０３に直接返送される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の排水処理装置は、以下に示す課題を有する。
【０００５】
即ち図３に示すフローで排水処理を行う装置においては、活性汚泥槽１００において余剰汚泥が多量に発生する。
【０００６】
一方、図４に示すフローで排水処理を行う装置においては、活性汚泥槽１０３で生物処理された汚泥は一般に凝集する。このため、この凝集汚泥は、可溶化装置１０５で可溶化することが困難である。また、可溶化装置１０５では有機汚泥のみが可溶化され、無機汚泥は可溶化されないため、活性汚泥槽１０３において無機汚泥が蓄積することとなり、活性汚泥槽１０３において有機汚泥の割合が減少することとなっていた。このため、活性汚泥槽１０３において固形物の生物分解を効率よく行うことができなかった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、余剰汚泥の発生量を十分に低減でき、活性汚泥槽における生物分解を効率よく行うことができる排水処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【発明が解決しようとする手段】
本発明は、被処理排水中の固形物について細胞壁の一部を破壊することにより可溶化する可溶化装置と、前記可溶化装置で可溶化が行われた固形物を含む被処理排水を生物処理する活性汚泥槽と、前記活性汚泥槽で生物処理された生物処理水を固液分離する固液分離装置とを備えることを特徴とする排水処理装置である。
【０００９】
この発明によれば、被処理排水中の固形物が可溶化装置で、その細胞壁の一部が破壊されることにより可溶化された後、可溶化された固形物を含む被処理排水が活性汚泥槽で生物処理され、この生物処理水は、固液分離装置で固液分離処理される。このため、可溶化装置で固形物が可溶化されるときには、その固形物は、生物処理された固形物と異なりほとんど凝集していない。このため、固形物の可溶化が容易に行われる。従って、この可溶化された固形物は活性汚泥槽で効率よく生物分解されることとなる。また、活性汚泥槽においては余剰汚泥が発生するが、その発生量は、可溶化装置を用いない場合に比べて十分に少なくすることが可能である。
【００１０】
上記排水処理装置において、前記可溶化装置がボールミルであり、前記可溶化装置の前段に前記被処理排水中の夾雑物を除去する夾雑物除去装置を更に備えることが好ましい。
【００１１】
被処理排水が浄化槽汚泥やし尿である場合、被処理排水は一般に、繊維状物質等の夾雑物を多く含む。この場合、可溶化装置がボールミルであると、被処理排水中の夾雑物がボールミルを閉塞させる原因となる。本発明によれば、夾雑物が夾雑物除去装置で予め除去されることとなるため、可溶化装置において夾雑物による閉塞の問題を十分に防止できる。
【００１２】
上記排水処理装置が、前記固液分離装置で得られる汚泥の一部を前記活性汚泥槽に返送する返送手段と、前記固液分離装置で得られる汚泥の残部を処理する汚泥処理装置とを更に備えることが好ましい。
【００１３】
この発明によれば、固液分離装置で得られる汚泥の一部が返送手段により活性汚泥槽に返送されることにより活性汚泥槽のＭＬＳＳ濃度を良好に維持できる。また、固液分離装置で得られる汚泥の一部が活性汚泥槽に返送され、残部が汚泥処理装置で処理されるため、活性汚泥槽における無機汚泥の蓄積を十分に防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の排水処理装置の一実施形態を示すフロー図であり、し尿や浄化槽汚泥を処理する排水処理装置を示している。図１に示すように、排水処理装置１は、被処理排水中の固形物を可溶化する可溶化装置２を備えている。ここで、可溶化とは、微生物の作用によって固形物が容易に分解されるような状態（例えば固形物の細胞壁の一部が破壊された状態）にすることをいい、可溶化は、オゾン処理、高温高圧処理、高温好気性細菌による処理、機械的破砕処理などによって行うことが可能である。
【００１６】
図２は、機械的破砕処理により固形物の可溶化を行う可溶化装置２の一例を示す断面図である。図２に示す可溶化装置２は湿式ボールミルであり、この湿式ボールミルは、円筒形の密閉容器３を備えており、密閉容器３には回転軸４が回転可能に取り付けられ、回転軸４の一端には、回転軸４を回転駆動させるモータ５が取り付けられている。また密閉容器３の内部には、複数の回転円板６が一定の間隔で配置され、これら回転円板６はその中心を回転軸４が貫いており、回転円板６は回転軸４に固定されている。更に密閉容器３の内部には、ビーズ７が充填され、ビーズ７は例えばセラミックで構成されている。従って、モータ５が作動され、被処理排水がラインＬ１を経て密閉容器３に導入されると、被処理排水中の固形物が、回転円板６とビーズ７によって粉砕され、固形物の細胞壁の一部が破壊され、こうして固形物の可溶化が行われる。
【００１７】
こうして可溶化装置２で可溶化が行われた固形物を含む被処理排水は、ラインＬ２を経て活性汚泥槽８に導入される。活性汚泥槽８は、活性汚泥を含む槽内液を収容しており、槽内液には、好気性条件下で被処理排水の生物処理を行うべく散気管等により空気が導入されるようになっている。
【００１８】
活性汚泥槽８で得られる生物処理水は、ラインＬ３を経て固液分離装置９に導入される。固液分離装置９は、生物処理水を汚泥と処理排水とに分離することができる装置であればよく、例えば最終沈殿池、膜分離装置などで構成される。
【００１９】
固液分離装置９で分離された処理排水は、ラインＬ５を経て河川等に放流されるか、又は更に水質を向上させるために高度処理が行われる。
【００２０】
一方、固形分離装置９で分離された汚泥の一部は、活性汚泥槽８における汚泥濃度を一定に保持すべくライン（返送手段）Ｌ４を経て活性汚泥槽８に返送される。
【００２１】
また固液分離装置９で分離された汚泥の残部（余剰汚泥）は、ラインＬ６を経て余剰汚泥処理装置（汚泥処理装置）１０に導入される。余剰汚泥処理装置１０は、余剰汚泥を脱水した後、堆肥化処理又は炭化処理するものである。
【００２２】
次に、前述した排水処理装置１を用いた排水処理方法について説明する。
【００２３】
先ず被処理排水が、ラインＬ１を経て可溶化装置２の円筒形容器３の内部に導入される。可溶化装置２においては、モータ５が作動され、回転軸４が回転される。これに伴って回転円板６が回転し、回転円板６とビーズ７によって被処理排水中の固形物が粉砕され、こうして固形物の可溶化が行われる。こうして可溶化された固形物を含む被処理排水は、ラインＬ２を経て活性汚泥槽８に導入される。このとき、活性汚泥槽８においては、散気管より空気が導入される。これにより、可溶化された固形物が、好気性条件下で生物分解される。そして、活性汚泥槽８で生物処理された生物処理水は、ラインＬ３を経て固液分離装置９に導入され、固液分離装置９にて生物処理水が汚泥と処理排水とに分離される。
【００２４】
このようにして被処理排水を処理する場合、可溶化装置２で固形物が可溶化されるときには、その固形物は、生物処理された固形物と異なりほとんど凝集していない。このため、固形物の可溶化が容易に行われる。従って、この可溶化された固形物が活性汚泥槽８に導入されると、その固形物は活性汚泥槽８において効率よく生物分解される。また、活性汚泥槽８においては余剰汚泥が発生するが、この余剰汚泥の発生量は、可溶化装置２で固形物の可溶化を行わない場合に比べて十分に少なくすることが可能である。
【００２５】
そして、固液分離装置９で分離された汚泥の一部は、ラインＬ４を経て活性汚泥槽８に返送され、汚泥の残部（余剰汚泥）は、ラインＬ６を経て余剰汚泥処理装置１０で処理される。このとき、固液分離装置９で得られる汚泥の一部がラインＬ４を経て活性汚泥槽８に返送されるため、活性汚泥槽８のＭＬＳＳ濃度を良好に維持できる。また、固液分離装置９で得られる汚泥の一部が活性汚泥槽８に返送され、残部が汚泥処理装置１０で処理されるため、活性汚泥槽８に返送される無機汚泥は、固液分離装置９で得られる無機汚泥の一部のみとなる。このため、活性汚泥槽８における無機汚泥の蓄積を十分に防止できる。
【００２６】
固液分離装置９で得られる処理排水は、ラインＬ５を経て河川等に放流されるか、又は更に水質を向上させるために高度処理が行われる。
【００２７】
ところで、上記実施形態では、被処理排水として浄化槽汚泥やし尿が用いられているが、これらは一般に、繊維状物質等の夾雑物を多く含む。従って、可溶化装置２が図２に示すような湿式ボールミルである場合、被処理排水中の夾雑物が湿式ボールミルを閉塞させる原因となり、長期間にわたる連続運転が不可能になり、排水の処理効率が著しく低下する。そこで、可溶化装置２の前段に夾雑物除去装置（図示せず）が設けられることが好ましい。これにより、夾雑物が夾雑物除去装置で予め除去されるため、可溶化装置２において夾雑物が湿式ボールミルを閉塞させ、排水の処理効率が著しく低下するという事態を回避することができる。なお、夾雑物除去装置としては、固液分離装置、例えばドラムスクリーン等が用いられる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の排水処理装置によれば、被処理排水中の固形物が可溶化された後に生物処理が行われるため、可溶化装置で固形物が可溶化されるときには、その固形物は、生物処理された固形物と異なりほとんど凝集しておらず、容易に可溶化され、この可溶化された固形物は活性汚泥槽において効率よく生物分解される。また、可溶化装置がない場合に比べて、活性汚泥槽における余剰汚泥の発生量を十分に少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排水処理装置の一実施形態を示すフロー図である。
【図２】図１の機械的破砕処理により固形物の可溶化を行う可溶化装置の一例を示す断面図である。
【図３】従来の排水処理装置の一例を示すフロー図である。
【図４】従来の排水処理装置の他の例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１…排水処理装置、２…可溶化装置、３…密閉容器（可溶化装置）、４…回転軸（可溶化装置）、５…モータ（可溶化装置）、６…回転円板（可溶化装置）、７…ビーズ（可溶化装置）、８…活性汚泥槽、９…固液分離装置、１０…余剰汚泥処理装置、Ｌ４…ライン（返送手段）。
【図１】
0003683202.tif 000002
【図２】
0003683202.tif 000003
【図３】
0003683202.tif 000004
【図４】
0003683202.tif 000005