(57)【要約】    【課題】  生活混合排水処理の効率低下を抑制しつつ該生活混合排水処理に必要なスペースを削減し得る生活混合排水処理方法と排水処理装置の提供を課題としている。    【解決手段】  洗濯排水あるいは浴室排水の少なくとも一方からなる生活排水と、洗濯排水、浴室排水以外の生活排水とを混合し、該混合後の生活混合排水を透過膜により固液分離させる固液分離工程を実施する生活混合排水の処理方法であって、前記混合前の生活排水をスクリーンでろ過するろ過工程を実施し、且つ、該ろ過工程を洗濯排水及び浴室排水と、洗濯排水、浴室排水以外の生活排水とに流路を分離させた状態で実施することを特徴とする生活混合排水の処理方法を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯排水あるいは浴室排水の少なくとも一方からなる生活排水と、洗濯排水、浴室排水以外の生活排水とを混合し、該混合後の生活混合排水を透過膜により固液分離させる固液分離工程を実施する生活混合排水の処理方法であって、
前記混合前の生活排水をスクリーンでろ過するろ過工程を実施し、且つ、該ろ過工程を洗濯排水及び浴室排水と、洗濯排水、浴室排水以外の生活排水とに流路を分離させた状態で実施することを特徴とする生活混合排水の処理方法。
【請求項２】
前記ろ過工程後、固液分離工程前には、生物学的処理工程を実施する請求項１記載の生活混合排水の処理方法。
【請求項３】
船舶内でのグレーウォーター処理に用いられる請求項１又は２に記載の生活混合排水の処理方法。
【請求項４】
前記洗濯排水及び浴室排水を目開き０．５〜５００μｍのスクリーンのスクリーンでろ過し、洗濯排水、浴室排水以外の生活排水を目開き５００μｍを超え３ｍｍ以下のスクリーンでろ過するろ過工程を実施する請求項１乃至３に記載の生活混合排水の処理方法。
【請求項５】
請求項１に記載の生活混合排水の処理方法に用いられる排水処理装置であって、
生活排水が混合された生活混合排水を透過膜により固液分離する固液分離装置と、前記混合前の生活排水をスクリーンでろ過するろ過装置とが備えられ、前記生活排水の流路を洗濯排水及び浴室排水と、洗濯排水、浴室排水以外の生活排水とに分離し得るように複数の排水流路が備えられ、且つ、前記分離された状態で前記ろ過を実施し得るように前記排水流路と前記スクリーンとが配されていることを特徴とする排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生活混合排水の処理方法および排水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、洗濯排水、浴室排水、厨房排水などといった生活排水は、各々の排水発生個所から排水管などを通じて排水処理設備に導入され、混合されて生活混合排水として一括処理されたりしている。この排水処理設備では、生活排水中の有機物を分解させるために、活性汚泥などによる生物学的処理が行われ、該生物学的処理後の処理液を透過膜を用いて汚泥の濃縮された濃縮液と、透過膜を透過した透過水とに固液分離されたりしている。あるいは、生活混合排水の水質によっては、生物学的処理を行わずに、単に透過膜による固液分離だけが行われたりしている。そして、この透過水は、通常、河川などに放出することが可能な水質もしくはそれに近い水質であるため、そのままかあるいはさらなる処理が行われて河川に放出されたりしている。
このような生活混合排水の処理に用いられる透過膜は、例えば、大きさが数ｍｍ程度以上の粗大な固体が導入されると膜分離装置の流路が閉塞され、固液分離の処理効率が大きく低下してしまう。そのため、通常、生活混合排水の処理においては、スクリーンなどを用いてこの粗大固体を除去するろ過工程が実施される。
ところで、通常、生活混合排水には、洗濯排水由来の繊維クズや、浴室排水由来の人毛などが含まれたりしている。そして、このような繊維クズや人毛などの繊維状物は、前述の粗大固体よりも膜分離装置の流路を閉塞させやすいことから、通常、ろ過工程におけるスクリーンとしては、粗大固体をろ別するのに必要な目開きよりもさらに細かな目開きのものが用いられている。さらに、このスクリーンには、粗大固体や繊維状物以外にも生活混合排水中に通常含有される油分、タンパク分などの付着性成分が付着する。したがって、このような粗大固体、繊維状物、付着性成分などでスクリーンの目詰まりが発生することから、生活混合排水の処理効率が低下することを防止するため、通常、スクリーンの逆洗浄が行われており、この逆洗浄により生じたし渣は、別途、脱水後焼却するなどの処理がされている。
【０００３】
このような生活混合排水の処理は、船舶などでも行われており特許文献１には、海運施設から排出される排水を一旦スクリーンにてろ過し、該ろ過された排水の生物学的処理を行った後に、さらに該生物学的処理後の処理液に含まれる汚泥を膜分離装置で濃縮液として回収しつつ、膜分離装置を透過した透過水を外部に排出させる排水処理方法が記載されている。
ところで、このような船舶での排水処理においては、洗濯排水、浴室排水、厨房排水などは、通常の地域では、そのまま船外排出することが許されているが、沿岸地域や極地などでは、そのまま船外排出することが許されていないため、排水処理設備を用いて処理して船外排出するか、そのまま貯留させている。また、し尿および医療設備の排水は、認定を受けた特別の設備で処理されることが義務付けられていることから、これらをブラックウォーター、それ以外の生活排水をグレーウォーターと呼んで区別して取り扱われている。このグレーウォーターについても前述のように処理する過程でし渣を生じるが、通常、船舶内の設備には省スペース化が求められており、し渣を脱水して焼却する設備を船中に導入することは困難である。一方、し渣をそのまま船中に保管する場合には、し渣を保管するためのスペースが必要となる。
【０００４】
しかも、グレーウォーターには、洗濯排水および浴室排水由来の繊維や人毛などスクリーンの目詰まりや膜分離装置の流路の閉塞原因となるものが多く含まれている。また、グレーウォーターに含まれる、洗濯排水および浴室排水以外の生活排水には、油分、タンパク分などの付着性成分が多く含まれている。したがって、スクリーンの目詰まりによる処理効率の低下を防止すべく逆洗浄する頻度も高くなる。すなわち、この逆洗浄により生じるし渣も多量となり、該多量のし渣を船中に保管するために多大なスペースを必要とする。
このことに対し、目の粗いスクリーンを採用して目詰まりを防止し、逆洗浄の頻度を低下させることも考え得るが、その場合には、粗大固体や繊維ゴミなどが膜分離において流路の閉塞を発生させグレーウォーター処理の効率を低下させるおそれを有するものとなる。また、し渣を発生させないために、スクリーン自体を取り替えることも考え得るが、その場合は、予備のスクリーン、使用済みのスクリーンを保管するための場所が必要となる。
さらに、このようなスクリーンを取り扱うことは不衛生な作業となることから、実質この取り替え作業を行うことは困難である。
すなわち、従来の生活混合排水処理方法においては、処理効率の低下を抑制しつつ処理に必要なスペースを削減させることが困難であるという問題を有している。
なお、このような問題は、船舶でのグレーウォーター処理のみならず、省スペース化が求められる分野における生活混合排水の処理全般に共通の問題である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２９５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑み、生活混合排水処理の効率低下を抑制しつつ該生活混合排水処理に必要なスペースを削減し得る生活混合排水処理方法および排水処理装置の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、生活排水の種類とスクリーンの目詰まりや膜分離装置の流路の閉塞について鋭意検討を行った結果、従来、分別されることなく混合され一括してろ過されていた生活排水を分別した状態でろ過することによりし渣の逆洗浄頻度を低下させ得ることを見出した。より詳しくは、人毛や繊維屑などの繊維状物を多く含む洗濯排水および浴室排水と、スクリーンに付着し易い油分、タンパク分などの付着性成分を多く含む洗濯排水、浴室排水以外の排水とが混合されていると、該付着性成分がスクリーンの網目のみならず、スクリーンに捕捉された繊維状物にまで付着して目詰まりを促進させていることならびにこれらを分別状態で処理することにより、優れた目詰まり防止効果が得られることを見出し本発明の完成に到ったのである。
すなわち、本発明は、前記課題を解決すべく、洗濯排水あるいは浴室排水の少なくとも一方からなる生活排水と、洗濯排水、浴室排水以外の生活排水とを混合し、該混合後の生活混合排水を透過膜により固液分離させる固液分離工程を実施する生活混合排水の処理方法であって、前記混合前の生活排水をスクリーンでろ過するろ過工程を実施し、且つ、該ろ過工程を洗濯排水及び浴室排水と、洗濯排水、浴室排水以外の生活排水とに流路を分離させた状態で実施することを特徴とする生活混合排水の処理方法および排水処理装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、洗濯排水および浴室排水と、洗濯排水、浴室排水以外の生活排水とに流路を分別された状態で前記ろ過工程を行うため、洗濯排水および浴室排水に多く含まれる繊維状物に洗濯排水、浴室排水以外の排水に多く含まれる付着性成分が付着することを抑制することができ、従来の生活混合排水の処理方法に比べてろ過工程でのスクリーンの目詰まりが発生することを抑制させることができる。したがって、透過膜やスクリーンの目詰まりを抑制しながらも、スクリーンの逆洗浄頻度を低下させてし渣の発生を抑制することができる。すなわち、生活混合排水の処理効率低下を抑制しつつ、し渣の保管スペースを削減させることがさせることができ、生活混合排水処理に必要なスペースを削減し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について船舶内でのグレーウォーター処理設備を例に説明する。
まず、本実施形態に用いるグレーウォーター処理設備について図１を参照しつつ説明する。
【００１０】
本実施形態のグレーウォーター処理設備には、スクリーンを備えたろ過装置１と、透過膜を備えた膜分離装置３とが用いられている。また、前記ろ過装置１後のグレーウォーターを膜分離装置３に導入する前に、生物学的に処理するための生物学的処理槽を備えた生物学的処理装置２を備えている。
また、これらは、上流側から、ろ過装置１、生物学的処理装置２、膜分離装置３の順に配され、それぞれグレーウォーターを搬送させるための配管、ポンプといった搬送手段により連結されている。
【００１１】
前記ろ過装置としては、オートストレーナーや、振動ふるいといった一般的な排水処理に使用されるろ過装置を用いることができる。また、ろ過装置１には、洗濯排水および浴室排水用の第一スクリーン１１と、他の生活排水用の第二スクリーン１２との２台のスクリーンが配される。
この第一スクリーン１１としては、目詰まりを抑制しつつ繊維状物を確実に捕集し得る点から、目開き０．５〜５００μｍのスクリーンが好適である。この、第一スクリーン１１の目開きが０．５〜５００μｍが好ましいのは、目開き５００μｍを超えると繊維状物が第一スクリーン１１を通過して、膜分離における流路の閉塞を発生させるおそれを有し、０．５μｍ未満としても、それ以上繊維状物を確実に捕集できる効果を向上させることが困難となるばかりか、目詰まりが生じやすくなるおそれを有するためである。
【００１２】
また、前記第二スクリーン１２としては、油分、タンパク分などの付着性成分が付着しても、スクリーンの目詰まりが生じることを抑制しつつ食品包装フィルム片などの比較的大きな浮遊ごみ（粗大固体）を採取し得る点から目開き５００μｍを超え３ｍｍ以下のスクリーンが好適である。この第二スクリーン１２の目開きが５００μｍを超え３ｍｍ以下であることが好ましいのは、目開き５ｍｍを超える場合には、食品包装フィルム片や食品屑などの浮遊ごみなどの粗大固体で膜分離における流路の閉塞を発生させるおそれを有し、５００μｍ以下としても、それ以上粗大固体を確実に捕集できる効果を向上させることが困難となるばかりか、スクリーンならびにスクリーンに捕捉された状態の粗大固体に付着性成分が付着してスクリーンの目詰まりが生じやすくなるおそれを有するためである。
このような、第一スクリーン１１、第二スクリーン１２にはステンレス、真ちゅうなどを用いたメッシュ、パンチングメタル、スリットなどを用いることができる。
【００１３】
前記生物学的処理装置２には、活性汚泥とグレーウォーターとを貯留して該グレーウォーターに含まれる有機物等を活性汚泥により生物学的に処理する生物学的処理槽２１と、該生物学的処理槽２１に貯留された活性汚泥とグレーウォーターとを攪拌する攪拌翼２３を備えた攪拌手段２２と、前記生物学的処理槽中に空気を気泡として放散させる散気体４が用いられている。
また、前記生物学的処理装置には、前記散気体４が、通常、生物学的処理槽２１の底部に配され、生物学的処理槽２１内の活性汚泥とグレーウォーターとを良好に混合して生物学的処理槽２１内全体に流動させるべく、前記散気体の上方に攪拌翼２３が配されるように、前記攪拌手段２２が備えられている。
また、前記生物学的処理槽２１は、底部に沈殿物（汚泥、異物、ごみなど）を排出させる汚泥引き抜き口を備えている。
【００１４】
前記膜分離装置３としては、一端側に膜分離する液体の入口を有し、他端側に濃縮液出口を有する圧力容器内に多数の内側ケーシングを相前後して配し、この圧力容器の入口側には整流板を配し、各内側ケーシングには限外ろ過膜を表面に備えた多数の膜分離エレメントを積層し且つ隣接する膜分離エレメントの間にはシール材を兼ねたスペーサを配し、積層した膜分離エレメントの一方側から他方側にかけてスペーサを含む膜分離エレメントを貫通するように貫通孔を形成し、各内側ケーシングには長手方向に透過水排出路を形成し、上記貫通孔を透過水排出路に連通し、上記整流板を経て圧力容器内に導入された液体は膜分離エレメント内を浸透して、前述の貫通孔および透過水排出路を経て外部に排出されるべく構成されているものが好ましい。
このように、構成された膜分離装置３を用いることが好ましいのは、限外ろ過膜が目詰まりしにくく、処理する液体の流速が比較的小さくても濃縮液と透過水とに膜分離が可能で、装置内に異物が堆積しにくく流路の閉塞を生じにくい。さらに、このように、構成された膜分離装置３は、限外ろ過膜の充填効率が一般の膜分離装置に比べて高く、設置スペースを削減させ得る点において優れている。
【００１５】
次いで、このようなグレーウォーター処理装置を用いたグレーウォーター処理方法について説明する。
排水は、洗濯排水および浴室排水を、他の排水と別の配管でグレーウォーター処理設備に導入し、ろ過装置１において、それぞれ第一スクリーン１１、第二スクリーン１２にてろ過させる。このとき要すれば、洗濯排水および浴室排水と他の排水とをそれぞれ別々の原水槽に一旦貯えた後にろ過装置に導入させることもできる。
【００１６】
このとき第二スクリーン１２に導入させる他の生活排水中には、人毛や繊維屑といった繊維状物が少ないことから、第二スクリーン１２では、油分、タンパク分など付着性成分をスクリーン以外に付着させることなく通過させることができ、スクリーンの目詰まりを抑制させることができる。なお、この通過させた付着性成分は、後段の生物学的処理槽で分解させることができる。
【００１７】
また、第一スクリーン１２に導入させる洗濯排水および浴室排水中には、人毛や繊維屑といった繊維状物とともに皮脂などの油分が含まれているが、通常、このような排水中の油分は、他の排水中に含まれる油分に比べて微量で、しかも、石鹸、洗剤といった界面活性剤によって十分ミセル化されているため付着性が低い。したがって、第二スクリーン１では、人毛や繊維屑がスクリーンに捕捉されることになるが、これらにさらに油分が付着してスクリーンの目詰まりとなることを抑制させることができる。
【００１８】
このようにして、ろ過したグレーウォーターは、ろ過後混合するかあるいは別々に生物学的処理槽２１に導入して生物学的処理させる。この時もろ過させたグレーウォーターを受水槽に一旦貯えた後に生物学的処理槽２１に導入することもできる。
このような受水槽を設けると、受水槽の設置スペースが新たに必要となるが、生物学的処理槽２１でのグレーウォーターの滞留時間を制御し易くなり、安定したグレーウォーター処理を行うことができる。
【００１９】
生物学的処理槽２１では、底部で散気体４により空気を気泡として散気しつつ、攪拌モーターにより攪拌翼２３を回転させて、槽内全域に行き渡るよう攪拌を行う。このように、生物学的処理槽２１における滞留期間内に、グレーウォーターに含有される有機分を、好気的に生物学的処理して分解させる。
このとき、要すれば、生物学的処理槽を多段に設けて、前述のような好気処理以外に嫌気処理を行わせることもできる。
【００２０】
次に、この生物学的処理槽２１で処理させた処理液を、膜分離装置３にて透過膜により汚泥などを濃縮した濃縮液と、透過膜を透過した透過水とに膜分離させる。この透過水は、通常、水質調査を実施した後、その結果に基づいて、そのまま船外に排出させるか、新たな処理を行って船外に排出させる。
【００２１】
また、濃縮液は、生物学的処理槽２１内の活性汚泥を所定濃度に維持するために生物学的処理槽２１に返送する。
また、このような、グレーウォーターの処理においては、定期的に汚泥引き抜き口から汚泥の引き抜きを行い、生物学的処理槽２１で汚泥が所定以上に増えないようにするとともに他の沈殿物を排出させることが好ましい。
さらに、第一スクリーン１１、第二スクリーン１２の目詰まりを防止すべく、これらを定期的に逆洗浄など物理的洗浄することが好ましい。
【００２２】
なお、本実施形態においては、生活混合排水処理のスペース削減が特に要望され、本発明の効果をより顕著に発揮させ得る点から、船舶内でのグレーウォーターの処理を例に説明したが、本発明においては、生活混合排水をグレーウォーターに限定するものではない。
また、排水中の有機分（付着性成分）分解することができ、膜分離工程での流路の閉塞を抑制させ得る点において、ろ過工程後、膜分離工程前に生物学的処理工程を行う生活混合排水の処理方法を例に説明したが、本発明においては、生活混合排水の処理方法を生物学的処理工程を行う方法に限定するものではない。
また、本発明においては、本発明の効果を損ねない範囲において、上記以外に排水処理に一般に用いられる装置を付加して設備を構成することも可能である。
また、第二スクリーンを用いることなく、洗濯排水および浴室排水のみを、他の生活混合排水と流路を分別させた状態でろ過工程に導入し、他の生活混合排水を直接受水槽や生物学的処理槽に導入させる場合も本発明の意図する範囲である。
また、本実施形態においては、透過膜として限外ろ過膜を用いた膜分離装置を例に説明したが、本発明においては、透過膜を限外ろ過膜に限定するものではなく、精密ろ過膜、逆浸透膜など、透過膜として一般に用いられているものを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施形態のグレーウォーター処理方法を示す概略フロー図。
【符号の説明】
【００２４】
１：ろ過装置、２：生物学的処理装置、３：膜分離装置、１１：第一スクリーン、１２：第二スクリーン
【図１】
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