(57)【要約】【課題】  超音波式の汚泥可溶化装置における運転継続に伴う汚泥の分解効率低下を防止することを課題とする。【解決手段】  汚泥可溶化処理装置１１は、汚泥を含む汚水が流入口２６から流入し、かつ流出口２７から流出する可溶化処理槽２５を備える。可溶化処理槽２５内には超音波を発生する発振子３９が配置されている。吐出口３９ａが発振子３９を向くように、洗浄ノズル４２が配置されている。排水弁２９を開弁して可溶化処理槽２５内の汚水を排出した後、洗浄ノズル３１に洗浄水を供給して発振子３９に向けて噴射させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水の生物学的処理によって発生する汚泥を分解して可溶化する汚泥可溶化処理装置において、
前記汚泥を含む汚水が流入口から流入し、かつ流出口から流出する可溶化処理槽と、
前記可溶化処理槽中で超音波を発生する超音波発生器と、
前記可溶化処理槽内を排水するための排水機構と、
吐出口が前記超音波発生器を向くように配置された洗浄ノズルと、
洗浄水源から前記洗浄ノズルに洗浄水を供給し、前記吐出口から噴射させる第１の洗浄水供給機構と、
前記排水機構で前記可溶化処理槽内の汚水を排出した後、前記第１の洗浄水供給機構で前記洗浄ノズルに洗浄水を供給するコントローラと
を備えることを特徴とする、汚泥可溶化処理装置。
【請求項２】
前記洗浄ノズルは、前記吐出口が前記超音波発信器の先端面に向くように配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の汚泥可溶化処理装置。
【請求項３】
前記超音波発生器は、それ自体の超音波出力を示す出力信号を出力し、
前記コントローラは、前記超音波発生器が出力する前記出力信号と、予め定められた閾値出力とを比較し、前記出力信号が前記閾値出力未満となると、前記排水機構による可溶化処理槽内の汚泥の排水と、前記洗浄ノズルと前記第１の洗浄水供給機構による超音波発生器への洗浄水の噴射とを実行することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の汚泥可溶化処理装置。
【請求項４】
汚泥可溶化処理装置の運転時間を計時する運転時間タイマをさらに備え、
前記コントローラは、前記運転時間タイマで計時された運転時間が予め定められた閾値時間以上となると、前記排水機構による可溶化処理槽内の汚泥の排水と、前記洗浄ノズルと前記第１の洗浄水供給機構による超音波発生器への洗浄水の噴射とを実行することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の汚泥可溶化処理装置。
【請求項５】
前記可溶化処理槽に設けられた洗浄水注入口と、
前記洗浄水源から前記洗浄水注入口に洗浄水を供給する第２の洗浄水供給機構と
をさらに備え、
前記コントローラは、前記第１の洗浄水供給機構で前記洗浄ノズルに洗浄水を供給した後、前記第２の洗浄水供給機構で前記可溶化処理槽に前記洗浄水注入口から洗浄水を供給し、供給した洗浄水を前記排水機構で排出させることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の汚泥可溶化処理装置。
【請求項６】
前記洗浄水源は、排水処理施設の放流水であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の汚泥可溶化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理施設で発生する活性汚泥を分解して可溶化する汚泥可溶化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
活性汚泥により汚水を浄化する生物処理槽を備える排水処理施設では、多量の余剰汚泥が発生する。そのため生物処理槽から取り出した汚泥を汚泥可溶化処理装置によって分解して可溶化した後、生物処理槽に再投入することで汚泥の減量化が図られている。
【０００３】
例えば、超音波発振子の発振する超音波でキャビテーションを発生させ、それによって汚泥を分解して可溶化する方式の汚泥可溶化処理装置が知られている（特許文献１，２及び本出願人に係る特願２００４−９６号参照）。
【０００４】
図１４を参照してこの種の汚泥可溶化処理装置を説明する。可溶化処理槽１内に超音波発生器２が配設されている。可溶化処理槽１の流入口１ａには沈殿槽（図示せず）等の上流側からの流入管３が接続されている。流入管３には給泥ポンプ４が配設されている。一方、可溶化処理槽１の流出口１ｂには生物処理槽（図示せず）等の下流側への流出管５が接続されている。給泥ポンプ４により流入口１ａから供給された汚泥を含む汚水は、可溶化処理槽１内の流路１ｃを通って流出口１ｂから排出される。超音波発生器２が発生する超音波によりキャビテーションが発生し、このキャビテーションの発生から消滅までに発生するエネルギによって汚泥が分解し、可溶化される。
【０００５】
しかし、この種の汚泥可溶化処理装置では、運転初期は汚泥を効率的に分解できるが、運転継続に伴って汚泥の分解効率が低下する。その結果、長期間運転すると、汚泥の分解による可溶化の効果が得られなくなる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１２８９７５号公報
【特許文献２】特開２００２−２００４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、超音波式の汚泥可溶化装置における運転継続に伴う汚泥の分解効率低下を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、種々の実験及び考察の結果、運転継続に伴う汚泥の分解効率低下の原因を見出した。超音波発生器は主として先端面で超音波を発振するが、超音波発生器自体が発生する超音波で生じるキャビテーションの影響により先端面が浸食され、表面に凹凸（針ので穴を刺したような無数の傷）が生じる。この浸食された表面に汚泥中に含まれる異物（特に髪の毛のような糸状ないしは繊維状の異物）が絡み付き、塊状に成長する場合もある。この超音波発生器の先端に付着した異物により超音波発生効率を低下し、汚泥の分解効率が著しく低下する。本発明は、かかる新たな知見に基づいてなされたものである。
【０００９】
本発明は、汚水の生物学的処理によって発生する汚泥を分解して可溶化する汚泥可溶化処理装置において、前記汚泥を含む汚水が流入口から流入し、かつ流出口から流出する可溶化処理槽と、前記可溶化処理槽中で超音波を発生する超音波発生器と、前記可溶化処理槽内を排水するための排水機構と、吐出口が前記超音波発生器を向くように配置された洗浄ノズルと、洗浄水源から前記洗浄ノズルに洗浄水を供給し、前記吐出口から噴射させる第１の洗浄水供給機構と、前記排水機構で前記可溶化処理槽内の汚水を排出した後、前記第１の洗浄水供給機構で前記洗浄ノズルに洗浄水を供給するコントローラとを備えることを特徴とする、汚泥可溶化処理装置を提供する。
【００１０】
超音波発生器が発生する超音波によって可溶化処理槽中の汚水にキャビテーションが発生する。このキャビテーションの発生から消滅までに発生するエネルギによって汚泥が分解する。
【００１１】
排水機構により可溶化処理槽内の汚水が排水された後、第１の洗浄水供給機構から洗浄ノズルに洗浄水が供給され、洗浄ノズルから超音波発生器に洗浄水が噴射される。この洗浄ノズルから噴射された洗浄水により、超音波発生器近傍に堆積した汚泥や超音波発生器に付着した異物が確実に除去される。異物や汚泥を除去することにより、超音波発生器の超音波出力が高出力で維持され、その結果、長期間運転を継続しても汚泥の分解効率は高効率で維持される。生活排水系の汚水のような異物量が比較的多い汚水が処理対象である場合でも、可溶化処理装置への汚水導入前に異物を除去するフィルタを設ける必要がない。
【００１２】
コントローラが排水機構と第１の洗浄水供給機構を動作させるので、自動的に超音波発生器から汚泥や異物が除去される。従って、煩雑な手作業による洗浄を行う必要がなく、保守が容易である。
【００１３】
超音波発生器は主としてその先端面で超音波を発振し、長時間運転を継続することで、浸食によって先端面に異物（特に髪の毛のような糸状ないしは繊維状の異物）が付着しやすい先端形状に変化する。従って、超音波発生器の超音波発生効率を維持するには、洗浄ノズルの吐出口を超音波発生器の先端面に向け、この部分に付着する異物を確実に除去することが好ましい。
【００１４】
具体的には、前記超音波発生器は、それ自体の超音波出力を示す出力信号を出力し、前記コントローラは、前記超音波発生器が出力する前記出力信号と、予め定められた閾値出力とを比較し、前記出力信号が前記閾値出力未満となると、前記排水機構による可溶化処理槽内の汚泥の排水と、前記洗浄ノズルと前記第１の洗浄水供給機構による超音波発生器への洗浄水の噴射とを実行する。
【００１５】
コントローラは超音波発生器の出力信号を監視し、それに基づいて排水機構と第１の洗浄水供給機構を動作させるので、超音波発生器の超音波発生出力が低下する前に、超音波発生器から汚泥や異物を確実に除去することができる。
【００１６】
また、汚泥可溶化処理装置の運転時間を計時する運転時間タイマをさらに備え、前記コントローラは、前記運転時間タイマで計時された運転時間が予め定められた閾値時間以上となると、前記排水機構による可溶化処理槽内の汚泥の排水と、前記洗浄ノズルと前記第１の洗浄水供給機構による超音波発生器への洗浄水の噴射とを実行してもよい。
【００１７】
ここで運転時間は、洗浄ノズルから超音波発信器への洗浄水の噴射を行った後の可溶化処理装置の運転時間である。コントローラが定期的に排水機構と第１の洗浄水供給機構を動作させることで、超音波発生器を常に汚泥や異物が除去された状態に維持することができる。
【００１８】
前記可溶化処理槽に設けられた洗浄水注入口と、前記洗浄水源から前記洗浄水注入口に洗浄水を供給する第２の洗浄水供給機構とをさらに備え、前記コントローラは、前記第１の洗浄水供給機構で前記洗浄ノズルに洗浄水を供給した後、前記第２の洗浄水供給機構で前記可溶化処理槽に前記洗浄水注入口から洗浄水を供給し、供給した洗浄水を前記排水機構で排出させてもよい。
【００１９】
第２の洗浄水供給機構により洗浄水注入口から洗浄水を供給して排出機構により排出することで、可溶化処理槽内が洗浄される。この洗浄により可溶化処理槽内に堆積した汚泥が除去される。また、洗浄ノズルから超音波発生器への洗浄水の噴射後に第２洗浄水供給機構による洗浄を実行することで、超音波発生器から除去され汚泥や異物が確実に可溶化処理槽の外部に排出される。
【００２０】
洗浄水源として排水処理施設の放流水を利用することで、汚泥可溶化処理装置のランニングコストを低減できる。ただし、洗浄水源として水道水等を使用してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の汚泥可溶化処理装置では、排水機構により可溶化処理槽内の汚水が排水された後、第１の洗浄水供給機構から供給された洗浄水が洗浄ノズルにより超音波発生器に噴射され、かつ排水機構と第１の洗浄水供給機構はコントローラにより自動的に動作する。従って、超音波発生器に付着した異物を除去することにより、長期間の運転を継続する場合でも超音波発生器の超音波出力を高出力で維持し、汚泥の分解効率を高効率で維持できる。また、煩雑な手作業による洗浄を行う必要がなく、保守が容易であり、異物除去用のフィルタも必要ないので種々の排水処理設備に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、図２に示す本発明の第１実施形態の汚泥可溶化処理装置１１を備える汚水処理設備１２を示す。この汚水処理設備１２は、流量調整槽１３、生物処理槽１４、曝気装置１５、沈殿槽１６、濃縮槽１７、及び貯留槽１８を備える。
【００２４】
処理される有機性の汚水は、流量調整槽１３を介して生物処理槽１４に供給される。曝気装置１５から供給される空気に曝気されることで、生物処理槽１４に供給された汚水に好気性の生物学的処理がなされる。生物学的処理により生じる汚泥を含む汚水は沈殿槽１６に導入され、処理済みの上澄水と沈降する汚泥とに分離される。上澄水は管路１９から設備外に放流される。一方、沈降した汚泥は、その一部が管路２０により沈殿槽１６から生物処理槽１４に戻され、残部は濃縮槽１７で濃縮された後に貯留槽１８に貯留される。貯留槽１８内から一部の汚泥が引き抜かれ、焼却等の処理がなされる。本実施形態では、沈殿槽１６から生物処理槽１４に戻る汚泥返送用の管路２０からいったん分岐し、生物処理槽１４側で管路２０に合流する配管が設けられ、この配管に汚泥可溶化処理装置１１が設けられている。具体的には、沈殿槽１６側の管路２０と汚泥可溶化処理装置１１とを接続する管路である流入管２２Ａと、汚泥可溶化処理装置１１と生物処理槽１４側の管路２０を接続する管路である流出管２２Ｂが設けられている。沈殿槽１６内の汚泥の一部は流入管２２Ａを介して汚泥可溶化処理装置１１に供給され、汚泥可溶化処理装置１１で分解され、可溶化された後、流出管２２Ｂを介して生物処理槽１４に戻される。なお、流入管２２Ａを貯留槽１８と接続し、貯留槽１８内の汚泥を含む汚水を汚泥可溶化処理装置１１に供給してもよい。
【００２５】
図２を参照すると、汚泥可溶化処理装置１１は、沈殿槽１６（上流側）から汚泥を含む汚水が供給されるリアクターないしは可溶化処理槽２５を備えている。この可溶化処理槽２５は下端付近に流入口２６を備え、上端付近に流出口２７を備えている。流入口２６は流入管２２Ａを介して沈殿槽１６（上流側）に接続されている。流出口２７は流出管２２Ｂを介して生物処理槽１４（下流側）に接続されている。後に詳述するように、流出口２７は、洗浄水を可溶化処理槽２５内に注入するための洗浄水注入口としても機能する。
【００２６】
可溶化処理槽２５の底壁には内部の汚水を排出するための排出口２８が設けられ、この排出口２８には通常時は閉弁されている排出弁２９が設けられている。排出弁２９は、弁本体２９ａと開閉駆動用のモータ２９ｂを備える。排出口２８と排出弁２９は本発明における排水機構を構成している。
【００２７】
流入管２２Ａには、給泥ポンプ４０が設けられている。この給泥ポンプ４０により沈殿槽１６からの汚泥を含む汚水が可溶化処理槽２５の流入口２６に圧送される。可溶化処理槽２５から流入管２０Ａへの逆流を防止するために、給泥ポンプ４０として往復ポンプ、ロータリポンプ等の容積型のポンプを使用することが好ましい。
【００２８】
可溶化処理槽２５の内部には互いに平行な複数の仕切壁３１によって流入口２６から流出口２７まで蛇行する流路が形成されている。詳細には、可溶化処理槽１５の図において左右の側壁３２，３３から交互に仕切壁３１が延びており、底壁３４と仕切壁３１の間、頂部壁３５と仕切壁３１の間、及び隣接する２つの仕切壁３１間にそれぞれ水平方向に延びる複数の流路３７が形成されている。また、鉛直方向に隣接する２つの流路３７はそれらの左右いずれか一方の端部に設けられた連通部３８により互いに連通している。本実施形態では、可溶化処理槽２５内に５個の水平方向に延びる流路３７が形成されている。
【００２９】
本実施形態では、２個の流路３７に超音波発生器としての発振子３９が配設されている。発振子３９は周知の構造であり、高周波電源５１から一連のパルス電圧が印加されると、パルス波形間の時間間隔に対応した周波数の超音波を連続的に発生する。発振子３９の発生する超音波の周波数は、例えば約２０ｋＨｚから約１ＭＨｚの範囲で設定される。また、発振子３９はそれ自体が発生する超音波の出力を示す信号（出力信号Ｐ）を出力する機能を有する。
【００３０】
個々の発振子３９と対向して洗浄ノズル４２が配設されている。洗浄ノズル４２の吐出口４２ａは発振子３９の先端面３９ａ（超音波発振面として機能する。）に向いており、洗浄ノズル４２の吐出４２ａから噴射された水は、発振子３９の先端面３９ａに向けて噴射されるようになっている。
【００３１】
洗浄ノズル４２に洗浄水を供給するための給水ポンプ４４が設けられている。詳細には、給水ポンプ４４の吸込口４４ａは洗浄水源である放流用の管路１９（図１参照）と接続され、吐出口４４ｂは第１給水管４５に接続されている。この第１給水管４５が個々の洗浄ノズル４２に接続されている。第１給水菅４５には、通常時は閉弁されている第１洗浄弁４６が設けられている。第１洗浄弁４６は、弁本体４６ａと開閉駆動用のモータ４６ｂを備える。洗浄ノズル４２、給水ポンプ４４、第１給水管４５、及び第１洗浄弁４６は、本発明における第１の洗浄水供給機構を構成する。
【００３２】
第１排水弁４６よりも給水ポンプ４４側で第１給水管４５から分岐し、流出口２７付近で流出管２２Ｂと合流する第２給水管４８が設けられている。第２給水管４８には、通常時は閉弁されている第２洗浄弁４９が設けられている。第２洗浄弁４９は、弁本体４９ａと開閉駆動用のモータ４９ｂを備える。洗浄ノズル４２、給水ポンプ４４、第１給水管４５、第２給水管４８、及び第２洗浄弁４９は、本発明における第２の洗浄水供給機構を構成する。
【００３３】
シーケンサーからなるコントローラ５０は、高周波電源５１、給泥ポンプ４０、給水ポンプ４４、排出弁２９、第１洗浄弁４６、及び第２洗浄弁４９の動作を制御する。特に、コントローラ５０は、図３に示すように、発振子３９から入力される出力信号Ｐを閾値出力Ｐｔｈと比較し、出力信号Ｐが閾値出力Ｐｔｈ未満となると発振子３９の洗浄を実行する。また、コントローラ５０は、一定の時間間隔で発振子３９の洗浄を実行する。
【００３４】
次に、本実施形態の汚泥可溶化処理装置１１の動作を説明する。汚泥可溶化処理時ないしは運転時には、給泥ポンプ４０が駆動されると共に、高周波電源５１からのパルス電圧の印加により各発振子３９が超音波を発振する。給泥ポンプ４０により汚泥を含む汚水が流入口２６から可溶化処理槽２５の内部に送られ、図において矢印Ａで示すように流路３７を流出口２７に向けて流れる。流出口２７から流出した汚水は、流出管２２Ｂを通って生物処理槽１４へ流れる。発振子３９の発生する超音波によりキャビが発生し、その発生から消滅までに発生するエネルギによって汚泥が分解し、可溶化される。
【００３５】
汚泥可溶化処理装置１１の運転中、コントローラ５０は図４に示す動作を実行する。ステップＳ４−１，４−２は、可溶化処理槽２５及び発振子３９の洗浄を実行するか否かの判断である。詳細には、ステップＳ４−１において発振子３９の出力信号Ｐを閾値出力Ｐｔｈと比較し、出力信号Ｐが閾値出力Ｐｔｈ未満であればステップＳ４−３に移行して洗浄を実行する。一方、出力信号Ｐが閾値出力Ｐｔｈ未満でなければ、ステップＳ４−２に移行する。ステップＳ４−２ではタイマＴ１（例えば０．５〜３日程度）がカウントアップしているか否かを判断し、タイマＴ１がカウントアップしていれば、ステップＳ４−３に移行して洗浄を実行する。タイマＴ１は、洗浄ノズル３１から発振子３９への洗浄水の噴射を行った後の汚泥可溶化処理装置１１の運転時間である。機能の点から見ると、ステップＳ４−２は本発明における運転時間タイマを構成する。
【００３６】
ステップＳ４−３〜４−５は、可溶化処理槽２５内の汚泥を含む汚水を排水する工程である。詳細には、ステップＳ４−３において、給泥ポンプ４０を停止すると共に、発振子３９に対する電圧の印加を停止する。次に、ステップＳ４−４において、排水弁２９を開弁する。ステップＳ４−５においてタイマＴ２（例えば１０〜４６秒程度）がカウントアップするまで、この状態を維持する。可溶化処理槽２５内の汚水は排出口２８から排水弁２９を経て排水される。
【００３７】
ステップＳ４−６〜４−９は、発振子３９を洗浄する工程である。詳細には、ステップＳ４−６において第１洗浄弁４６を開弁し、ステップＳ４−７において給水ポンプ４４を駆動する。給水ポンプ４４から吐出された洗浄水（本実施形態では沈殿槽１６の上澄水である放流水）は第１吸水管４５を通って洗浄ノズル４２に供給され、洗浄ノズル４２の吐出口４２ａから発振子３９に向けて噴射される。この洗浄ノズル４２から噴射させる洗浄水により、発振子３９の近傍に堆積した汚泥や発振子３９に付着した異物が除去される。特に、発振子３９の先端面３９ａは超音波発振面として機能し、キャビテーションにより摩耗が生じるので、髪の毛のような糸状ないしは繊維状の異物が付着しやすい。しかし、洗浄ノズル４２の吐出口４２ａは発振子３９の先端面３９ａに向いているので、洗浄ノズル４２から吐出される水により、発振子３９の先端面３９ａから異物が確実に除去される。排水弁２９は開弁状態であるので（ステップＳ４−４参照）、噴射された洗浄水は排出口２９から可溶化処理槽２５の外部に排出される。ステップＳ４−８でタイマＴ３（例えば０．５〜３分程度）がカウントアップするまで、発振子３９の洗浄を継続する。ステップＳ４−８でタイマＴ３がカウントアップすると、ステップＳ４−９において第１洗浄弁４６を閉弁し、発振子３９の洗浄を終了する。
【００３８】
ステップＳ４−１０〜４−１３は、可溶化処理槽２５を洗浄する工程である。詳細には、ステップ４−１０において第２洗浄弁４９を開弁する。給水ポンプ４４を駆動中であるので（ステップＳ４−７参照）、給水ポンプ４４の吐出する洗浄水が第１給水管４５、第２吸水管４８、及び第２洗浄弁４９を通って流出口２７から可溶化処理槽２５内に注入される。洗浄水は流出口２７から流路３７を通って排出口２８へ流れ、開弁状態の排水弁２９を通って可溶化処理槽２５の外部に排出される。流出口２７から洗浄水を供給して可溶化処理槽２５内を洗浄することにより、可溶化処理槽２５内に堆積した汚泥が除去される。また、洗浄ノズル４２から噴射した洗浄水によって発振子３９から除去され汚泥や異物が確実に可溶化処理槽２５の外部に排出される。ステップＳ４−１１でタイマＴ４（例えば０．５〜３分程度）がカウントアップするまで、可溶化処理槽２５の洗浄を継続する。ステップＳ４−１１でタイマＴ４がカウントアップすると、ステップＳ４−１２において第２洗浄弁４９を閉弁すると共に、ステップＳ４−１３において給水ポンプ４４を停止し、可溶化処理槽２５の洗浄を終了する。
【００３９】
ステップＳ４−１４〜Ｓ４−１８は、通常の運転状態に復帰するための工程である。まず、ステップＳ４−１４において排水弁２９を閉弁すると共に、ステップＳ４−１５において給泥ポンプ４−１５を駆動する。ステップＳ４−１６でタイマＴ４（例えば３〜１０分程度）がカウントアップするまでこの状態を維持し、可溶化処理槽２５内を汚泥を含む汚水を充填する。その後、ステップＳ４−１７において、高周波電源５１から発振子３９へのパルス電圧の印加を再開し、超音波を発生させる。なお、ステップＳ４−１７で汚泥を含む汚泥の処理が再開されると、タイマＴ１が計時を開始する。
【００４０】
本実施形態の汚泥可溶化処理装置１１では、コントローラ５０が発振子３９の出力信号Ｐと閾値出力Ｐｔｈを比較し、それに基づいて発振子３９の洗浄と可溶化処理槽２５の洗浄を実行するので（ステップＳ４−１）、発振子３９の超音波出力が低下する前に、発振子３９から汚泥や異物を確実に除去することができる。異物や汚泥を除去することにより、発振子３９の超音波出力が高出力で維持され、汚泥の分解効率は高効率で維持される。また、発振子３９の洗浄は自動的に実行されるので、煩雑な手作業による洗浄を行う必要がなく、保守が容易である。また、汚泥可溶化処理装置１１への汚水導入前に異物を除去するフィルタを設ける必要もない。この種のフィルタを設けた場合、目詰まりの対策やフィルタに捕捉された異物の搬出等の煩雑な維持管理が必要であるが、自動的に発振子３９が洗浄される本実施形態の汚泥可溶化処理装置１１はそのような維持管理が不要で、保守が容易である。従って、本実施形態の汚泥可溶化処理装置１１は、生活排水系の汚水のような異物量が比較的多い汚水が処理対象である場合も含め、種々の排水設備に適用できる。
【００４１】
また、コントローラ５０は、定期的に発振子３９の洗浄と可溶化処理槽２５の洗浄を実行するので（ステップＳ４−２）、発振子３９は常に汚泥や異物が除去された状態で維持される。
【００４２】
さらに、沈殿槽１６からの放流用の管路１９から給水ポンプ４４に洗浄水を供給しているので、汚泥可溶化処理装置のランニングコストを低減できる。ただし、洗浄水として水道水等を使用してもよい。
【００４３】
図５は第１実施形態の変形例を示す。第２洗浄弁４９の上方に貯水槽５５が設けられている。第２給水管４９は、この貯水槽５５の出口５５ａに接続されている。貯水槽５５の底部の出口５５ｂは第２洗浄弁４９を介して可溶化処理槽２５の流出口２７に接続されている。給水ポンプ４４から吐出された洗浄水はいったん貯水槽５５に溜まり、第２洗浄弁４９を開弁すると、可溶化処理槽２５へ自然流下する。
【００４４】
（第２実施形態）
図６は本発明の第２実施形態に係る汚泥可溶化処理装置１１を示す。流出管２２Ｂから循環管６０が分岐している。この循環管６０は、給泥ポンプ４０と流入口２６の間の位置において流入管２２Ａに合流している。循環管６０には循環ポンプ６１が設けられている。循環ポンプ６１は吸込口６１ａが流出管２２Ｂ側に接続され、吐出口６１ｂが流入管２２Ａ側に接続されている。従って、可溶化処理槽２５の流出口２７から流出管２２Ｂへ流入する汚泥を含む汚水の一部は、循環ポンプ４０によって循環管６０を介して可溶化処理槽２５の流入口２６に送られる。
【００４５】
運転時には、給泥ポンプ４０と共に、循環ポンプ６１も駆動される。可溶化処理槽２５の流入口２７から流出管２２Ｂに排出された汚水の一部が循環管６０に流入し、循環ポンプ６１を介して流入管２２Ａに流入する（矢印Ｂ参照）。換言すれば、可溶化処理槽２５の流出口２７から、流出管２２Ｂ、循環管６０、循環ポンプ６１、及び流入管２２Ａを経て可溶化処理槽２５の流入口２６に到る循環流路が形成される。従って、給泥ポンプ４０により可溶化処理槽２５の流入口２６に供給される汚泥を含む汚水の流量（給泥流量）が少ない場合でも、可溶化処理槽２５内の汚水の流速を高速に維持し、それによって発信器３９近傍での汚水に含まれる異物の堆積を防止することができる。
【００４６】
図７はコントローラ５０により実行される発振子３９と可溶化処理槽２５の洗浄工程を示す。ステップＳ７−１〜７−１８のうち以下の点が第１実施形態の場合（図４）と異なる。まず、洗浄動作の開始時のステップＳ７−３では、給電ポンプ４０と発振子３９に加え、循環ポンプ６１を停止する。また、通常運転への復帰時には、ステップＳ７−１７で発振子３９を始動した後、ステップＳ７−１８で循環ポンプ６１を駆動する。
【００４７】
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図８に示す第２実施形態の変形例では、第２洗浄弁４９の上方に貯水槽５５が設けられている。給水ポンプ４４から第２給水管４９に吐出された洗浄水はいったん貯水槽５５に溜まり、第２洗浄弁４９を開弁すると、可溶化処理槽２５へ自然流下する。
【００４９】
（第３実施形態）
図９に示す本発明の第３実施形態に係る汚泥可溶化処理装置１１は、可溶化処理槽２５で汚泥を循環させるために、循環管７０と汚水槽７１を設けた点に特徴がある。循環管７０は一端が可溶化処理槽２５の流出口２７に接続され、他端が汚水の水面の上方で汚水槽７１内の空間に開放されている。汚水槽７１内には循環ポンプ７２が配設されている。この循環ポンプ７２の吐出口には吐出管７３の他端が接続され、この吐出管９の他端は可溶化処理槽２５の流入口２６に接続されている。汚水槽７１には流入管２２Ａが接続されている。また、汚水槽７１には流出管２２Ｂが接続されている。排出口２８及び排出弁２９は設けられていない。
【００５０】
上流側からの汚泥を含む汚水は、給泥ポンプ４０によって汚水槽７１内に流入した後、循環ポンプ７２により吐出管７３を介して流入口２６から可溶化処理槽２５内に流入する。可溶化処理槽２５の流出口２７から排出された汚水は循環管７０を介して汚水槽７１に放流される。汚水槽７１に戻った汚水は、循環ポンプ７２により再び可溶化処理槽２５に供給される。また、汚水槽７１内の汚水が流出管２２Ｂを介して下流側へ流れる。循環管７０と汚水槽７１により可溶化処理槽２５で汚水を循環させるので、給泥流量が少ない場合であっても可溶化処理槽２５内の流量を高速に維持し、それによって汚泥の堆積を抑制することができる。
【００５１】
汚泥可溶化処理装置１１の運転中にコントローラ５０が実行する発振子３９及び可溶化処理槽２５の洗浄工程は、第２実施形態と同様である（図４参照）。なお、循環ポンプ７２を停止すれば、流入口２６から吐出管７３を介して汚水槽７１に汚水が排出される。
【００５２】
第３実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
図１０に示す第３実施形態の変形例では、第２洗浄弁４９の上方に貯水槽５５が設けられている。給水ポンプ４４から第２給水管４９に吐出された洗浄水はいったん貯水槽５５に溜まり、第２洗浄弁４９を開弁すると、可溶化処理槽２５へ自然流下する。
【００５４】
図１１から図１３は、本発明の汚泥可溶化処理装置１１の汚水処理設備１２中での配置箇所の代案を示す。図１１に示すように、貯留槽１８から流量調整槽１３に汚泥を循環させる管路８０を設け、この管路８０に汚泥可溶化処理装置１１を設けても良い。また、図１２に示すように、生物処理槽１４内の汚水を循環させる管路８１を設け、この管路８１に汚泥可溶化処理槽１１を設けても良い。さらに、図１３に示すように、貯留槽１８から流量調整槽１３に戻る管路８０と、生物処理槽１４内の汚水を循環させる管路８１に、それぞれ汚泥可溶化処理装置１１を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る汚泥可溶化処理装置を備える汚水処理設備を示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る汚泥可溶化処理装置を示す模式図。
【図３】コントローラによる制御の概略を示すブロック図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る汚泥可溶化処理装置の動作を示すフローチャート。
【図５】本発明の第１実施形態に係る汚泥可溶化処理装置の変形例を示す模式図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る汚泥可溶化処理装置を示す模式図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る汚泥可溶化処理装置の動作を示すフローチャート。
【図８】本発明の第２実施形態に係る汚泥可溶化処理装置の変形例を示す模式図。
【図９】本発明の第３実施形態に係る汚泥可溶化処理装置を示す模式図。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る汚泥可溶化処理装置の変形例を示す模式図。
【図１１】本発明の汚泥可溶化処理装置を備える汚水処理設備の第１の代案を示すブロック図。
【図１２】本発明の汚泥可溶化処理装置を備える汚水処理設備の第２の代案を示すブロック図。
【図１３】本発明の汚泥可溶化処理装置を備える汚水処理設備の第３の代案を示すブロック図。
【図１４】従来の汚泥可溶化処理装置を示す模式図。
【符号の説明】
【００５６】
１１  汚泥可溶化処理装置
１２  汚水処理設備
１３  流量調整槽
１４  生物処理槽
１５  曝気装置
１６  沈殿槽
１７  濃縮槽
１８  貯留槽
２２Ａ  流入管
２２Ｂ  流出管
２５  可溶化処理槽
２６  流入口
２７  流出口
２８  排出口
２９  排水弁
３１  仕切壁
３２，３３  側壁
３４  底壁
３７  流路
３８  連通部
３９  発振子
３９ａ  先端面
４０  給泥ポンプ
４２  洗浄ノズル
４２ａ  吐出口
４４  給水ポンプ
４５  第１給水管
４６  第１洗浄弁
４８  第２給水管
４９  第２洗浄弁
５０  コントローラ
５１  高周波電源
５５  貯水槽
６０，７０  循環管
６１，７２  循環ポンプ
７１  汚水槽
７３  吐出菅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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