(57)【要約】【課題】  本発明は、魚介類等の産廃処分費、工場で使用される上水道および下水道使用料金の削減を図ることを課題とする。【解決手段】  排水を排水処理施設２で生物反応処理し、排水処理施設２で処理された排水を処理水リサイクル施設４で浄化処理し、処理水を再利用できるように処理水貯留槽７に貯留する。また、食品残渣を粉砕して排水処理施設２に供給する食品残渣処理装置３と、前記処理水リサイクル施設４で浄化された処理水の水質を監視する処理水監視装置６とを備え、該処理水監視装置６により計測された水質測定値が、予め定められた水質基準値に達した際に、処理水が前記処理水貯留槽７に供給されるのを停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水を生物反応処理する排水処理施設と、該排水処理施設で処理された処理水を再利用可能にする処理水リサイクル施設とを備えた排水リサイクルシステムであって、食品残渣を粉砕して前記排水処理施設に供給する食品残渣処理施設と、前記処理水リサイクル施設で再利用可能とされた処理水の水質を監視する処理水監視装置を備え、該処理水監視装置により計測された水質測定値が、予め定められた水質基準値に達した際に、処理水貯留槽に供給されるのを停止することを特徴とする排水リサイクルシステム。
【請求項２】
前記処理水貯留槽には、処理水の供給が停止された際に補給水が供給される構成である請求項１に記載の排水リサイクルシステム。
【請求項３】
前記食品残渣処理装置は、食品残渣が投入される第１残渣粉砕手段と、該第１残渣粉砕手段によりもさらに細かく食品残渣を粉砕する第２残渣粉砕手段と、該第２残渣粉砕手段により粉砕された処理残渣を貯留する残渣貯留槽と、該残渣貯留槽から所定量の処理残渣を前記排水処理施設に供給する定量ポンプ装置とを備えている請求項１又は２に記載の排水リサイクルシステム。
【請求項４】
前記排水処理施設に供給される処理残渣の量を調整できるように、前記定量ポンプ装置を制御する制御装置が設けられている請求項３に記載の排水リサイクルシステム。
【請求項５】
食品残渣が投入される第１残渣粉砕手段と、該第１残渣粉砕手段よりもさらに細かく食品残渣を粉砕する第２残渣粉砕手段と、該第２残渣粉砕手段により粉砕された処理残渣を貯留する残渣貯留槽と、該残渣貯留槽から所定量の処理残渣を、排水が生物反応処理される排水処理施設に供給する定量ポンプ装置とを備えていることを特徴とする食品残渣処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物反応処理する排水リサイクルシステムおよび食品残渣処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機系の工場排水を処理する排水リサイクルシステムとしては、排水を生物反応処理する排水処理施設を備え、この排水処理施設で処理した排水を、汚泥と分離し消毒した後に排出するように構成されたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。そして、このように処理、排出された工場排水は、下水放流もしくは河川放流されている。
【０００３】
例えば、タコ、イカナゴ等の魚介類を加工する水産加工場においても、魚介類を加工、洗浄した後に発生する洗浄排水を、前記排水リサイクルシステムにより処理している。また、加工後に魚介類の食品残渣が発生するが、かかる魚介類の食品残渣は、委託業者に依頼して産廃処理を行っているのが現状である。
【特許文献１】特開２００３−１３６０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
魚介類を加工する水産加工場においては、委託業者に魚介類の食品残渣処理を依頼しなければならず、産廃処分費が必要となる。また、処理された工場排水を下水放流している加工場においては、下水放流に伴う下水道使用料金が必要となる。また、水産加工場は、加工場の床面や魚介類等の１次洗浄を上水で行っているため、これらの洗浄に使用する水道使用料金も必要となっている。
【０００５】
本発明は、魚介類等の産廃処分費、工場で使用される上水道および下水道使用料金のコスト削減を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題に鑑みて排水リサイクルシステムおよび食品残渣処理装置としてなされたもので、排水リサイクルシステムとしての特徴は、排水を生物反応処理する排水処理施設と、該排水処理施設で処理された処理水を再利用可能にする処理水リサイクル施設とを備えた排水リサイクルシステムであって、食品残渣を粉砕して前記排水処理施設に供給する食品残渣処理施設と、前記処理水リサイクル施設で再利用可能とされた処理水の水質を監視する処理水監視装置を備え、該処理水監視装置により計測された水質測定値が、予め定められた水質基準値に達した際に、処理水貯留槽に供給されるのを停止することにある。
【０００７】
本発明の排水リサイクルシステムにおいて、食品残渣については、食品残渣処理装置で例えば１００μｍ程度のペースト状まで摩砕し、排水処理施設に投入することにより、分解処理させる。排水処理施設で処理された処理水は、処理水リサイクル施設で高度処理することにより、加工場で１次洗浄水として利用できる。
【０００８】
また、排水処理施設に食品残渣を投入することにより、流入負荷が高くなることが懸念されるが、加工場において、加工作業終了後の夜間や、加工作業時の流入負荷の低いときに、処理残渣を適宜投入することにより、流入負荷の変動を抑えることができる。
【０００９】
本発明の排水リサイクルシステムの前記処理水貯留槽には、処理水の供給が停止された際に補給水が供給される。かかる場合には、処理水貯留槽から安定した水の供給を行うことができる。
【００１０】
本発明の排水リサイクルシステムの前記食品残渣処理装置は、食品残渣が投入される第１残渣粉砕手段と、該第１残渣粉砕手段よりもさらに細かく食品残渣を粉砕する第２残渣粉砕手段と、該第２残渣粉砕手段により粉砕された処理残渣を貯留する残渣貯留槽と、該残渣貯留槽から所定量の処理残渣を前記排水処理施設に供給する定量ポンプ装置とを備えている。そして、食品残渣は第１残渣粉砕手段および第２残渣粉砕手段により、効率よく迅速に所定の状態まで粉砕でき、処理残渣の所定量を定量ポンプ装置で排水処理施設に供給できる。
【００１１】
本発明の排水リサイクルシステムは、前記排水処理施設に供給される処理残渣の量を調整できるように、前記定量ポンプ装置を制御する制御装置が設けられている。かかる場合には、排水処理施設に供給される処理残渣の量を調整できるため、排水処理施設に流入する排水の増減によりその排水に含まれる有機物の量が変化しても、流入負荷の変動を抑え排水処理施設での処理能力を安定させることができる。
【００１２】
本発明の食品残渣処理装置は、食品残渣が投入される第１残渣粉砕手段と、該第１残渣粉砕手段よりもさらに細かく食品残渣を粉砕する第２残渣粉砕手段と、該第２残渣粉砕手段により粉砕された処理残渣を貯留する残渣貯留槽と、該残渣貯留槽から所定量の処理残渣を、排水が生物反応処理される排水処理施設に供給する定量ポンプ装置とを備えていることにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、食品加工残渣を加工場内の原水と混合し処分するため、産廃処分費の削減が可能となる。また、処理水を加工場内での１次洗浄水として利用できるため、上水道および下水道使用料金の削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態では、連続流入間欠曝気法により汚水処理を行う排水リサイクルシステムとして、例えばタコ、イカナゴ等の魚介類を加工する水産加工場における水産加工排水中水処理システムを例示する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る水産加工排水中水処理システムの概略システムを示す図である。この図に示すように、水産加工排水中水処理システム１は、排水処理施設２と、食品残渣処理装置３と、処理水リサイクル施設４と、処理水監視装置６および処理水貯留槽７とから主構成されている。
【００１６】
排水処理施設２は、水産加工場で発生した排水（例えば、魚介類を洗浄したり、加工場の床面等を洗浄した排水）が流入される排水調整槽２１と、この排水調整槽２１に設置された排水送液ポンプＰ１により、排水調整槽２１から排水が導入される生物反応槽２３と、排水調整槽２１内の排水に含まれる有機物を測定する測定装置２７とを備えている。この測定装置２７は、例えば、ＴＯＣ測定器であって、ＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃａｒｂｏｎ：全有機炭素）の値を測定するものである。
【００１７】
排水調整槽２１の排水送液ポンプＰ１と生物反応槽２３とは、排水送液管２５により接続されており、この排水送液管２５には、浮遊物等の異物を除去するベルトスクリーン２６が介在されている。
【００１８】
前記生物反応槽２３は、曝気ブロワＢ１により、内部の溶存酸素（ＤＯ）を制御するようになっている。生物反応処理としては、曝気ブロワＢ１を停止状態にする嫌気工程と曝気ブロワＢ１を駆動状態にする好気工程とを交互に切り換えて、排水の脱窒や脱リンが行われる。つまり、排水中に含まれる窒素化合物が好気工程において活性汚泥により酸化されて硝酸性窒素になり、その後、嫌気工程に切り換えられることによって硝酸性窒素から酸素を奪って窒素ガスを発生させ、これによって脱窒が行われる。また、嫌気工程において活性汚泥からリンが一旦放出され、その後、好気工程に切り換えられることによって活性汚泥にリンを過剰採取させることにより脱リンが行われる。
【００１９】
食品残渣処理装置３は、第１残渣粉砕手段としてのチョッパー３１と、第２残渣粉砕手段としての摩砕機３２と、残渣貯留槽３３と、定量ポンプ装置３４とを備えている。チョッパー３１は投入される食品残渣（魚介類残渣）を所定荒さに破砕する装置である。摩砕機３２は、チョッパー３１により破砕処理された魚介類残渣が投入されるホッパー３２ａを有し、投入された魚介類残渣を、更に細かく例えば１００μｍ程度のペースト状まで摩砕する（すり潰す）装置である。
【００２０】
残渣貯留槽３３は、摩砕機３２により摩砕された処理済残渣が投入され且つ処理済残渣を貯留しておく槽である。定量ポンプ装置３４は、前記残渣貯留槽３３内の処理済残渣を前記排水調整槽２１に所定量供給するための装置である。
【００２１】
処理水リサイクル施設４は、生物反応槽２３で処理された排水を、汚泥から分離し、さらに高度処理して中水としてリサイクルできるようにする施設で、膜分離槽４０、活性炭原水槽４１、活性炭吸着塔４２、紫外線殺菌装置４３とを備えている。
【００２２】
膜分離槽４０は、槽内に膜ユニット４５が設けられている。膜ユニット４５は、例えば平膜形状のエレメントが複数枚間隔を空けて配列された構成となっており、この平膜により汚泥と処理水を固液分離できるようになっている。膜ユニット４５を構成する膜エレメント形状は平膜以外に中空糸状のものが、また膜材質も有機、無機いずれも使用可能である。膜ユニット４５を生物反応槽２３内に設置すること、および槽外設置の管状膜を使用することにより膜分離槽を不要とすることも可能である。
【００２３】
膜分離槽４０と生物反応槽２３とは、排水取出管５０および排水戻管５１によって互いに接続されている。なお、排水取出管５０は生物反応槽２３のポンプＰ２と接続され、膜分離槽４０と生物反応槽２３と間で汚泥が循環できるようになっている。膜ユニット４５と活性炭原水槽４１とは、膜濾過ポンプＰ３が介在された処理水取出管５３によって接続されている。膜ユニット４５には、エア供給管５５を介して膜ブロアＢ２からエアが気泡となって供給され、汚泥が膜ユニット４５に滞留するのを防止するようになっている。
【００２４】
活性炭原水槽４１には、活性炭原水ポンプＰ５が設けられ、活性炭原水槽４１に貯留された処理水は、活性炭原水ポンプＰ５により処理水移送管５６を介して活性炭吸着塔４２に供給される。活性炭吸着塔４２は、供給された処理水から臭気、色等の生物反応槽２３で処理しきれなかった微量有機物成分（以下、微量有機物成分という。）を吸着除去する装置である。活性炭吸着塔４２から出た処理水は、処理水移送管５７を介して紫外線殺菌装置４３に導入される前に、薬品タンク４５内の薬液で塩素消毒されるようになっている。紫外線殺菌装置４３は、塩素消毒された処理水がこの装置内を通流する際に、この処理水に紫外線を照射することにより、水中のバクテリア等の殺菌が行われ、処理水を清浄化する。
【００２５】
処理水監視装置６は、処理水移送管５８を介して紫外線殺菌装置４３と接続された水質監視槽６０と、水質自動測定装置６１とを備えている。水質監視槽６０には、サンプリングポンプＰ６が設けられ、このサンプリングポンプＰ６は、サンプリング水用管６２を介して、水質監視槽６０内の処理水を水質自動測定装置６１に供給する。なお、チラーユニット６３により水質監視槽６０内の処理水は、精度の高い水温制御が行われている。水質監視槽６０は、冷水移送ポンプＰ７が介在された中水用管６５により、処理水貯留槽７と接続されており、水質監視槽６０内の処理水は処理水貯留槽７に供給されるようになっている。なお、処理水貯留槽７内の処理水は加工場内の使用に応じた量が供給される。
【００２６】
水質自動測定装置６１は、水質監視槽６０内の処理水をサンプリングして、その性状を常時測定する。また、水質自動測定装置６１には、前記活性炭原水ポンプＰ５、冷水移送ポンプＰ７および前記定量ポンプ装置３４を制御する制御装置６６が設けられている。即ち、この制御装置６６は、測定されたサンプリング水の水質測定値と予め設定された水質基準値とを比較し、水質測定値が水質基準値に達したと判断した場合は、活性炭原水ポンプＰ５および冷水移送ポンプＰ７を停止し、処理水貯留槽７への処理水の投入を停止するようになっている。
【００２７】
また、制御装置６６は、前記ＴＯＣ測定器２７からの情報に基づいて得られた測定ＴＯＣ値と、設定ＴＯＣ値とを比較し、測定ＴＯＣ値が設定ＴＯＣ値と略一致するか、あるいは設定ＴＯＣ値に所定の範囲を持たせておいて、その範囲内に測定ＴＯＣ値が入るように、定量ポンプ装置３４を制御して、処理残渣の排水調整槽２１への投入量を調整する。
【００２８】
処理水貯留槽７には上水が上水補給装置７５から適宜補給できるように、上水用管７０が接続されている。この上水用管７０には電磁弁７１が設けられており、通常は電磁弁７１は閉塞されている。また、処理水貯留槽７の水は、逆洗ポンプＰ８の動作により処理水戻し管７２を介して活性炭吸着塔４２に供給され、逆洗に使用される。なお、電磁弁７１および逆洗ポンプＰ８の動作は、前記制御装置６６が行うようにできる。
【００２９】
次に、以上の構成からなる水産加工排水中水処理システムの処理工程について、図２を参照しながら説明する。
【００３０】
食品加工場が２４時間操業でない場合
先ず、魚介類残渣投入工程について説明する。作業者は、食品加工場で発生した魚介類残渣をチョッパー３１に投入する。魚介類残渣は、チョッパー３１で粉砕された後に、摩砕機３２によりペースト状の１００μｍ程度以下まですり潰され、自動的に残渣貯留槽３３に投入される。この魚介類残渣のチョッパー３１への投入作業は、所定の時間（例えば、作業終了後の清掃時）に行う。
【００３１】
排水調整槽２１には、食品加工場で発生した工場洗浄排水が適宜流入する。このとき、排水調整槽２１に設置されたＴＯＣ測定器２７は、流入有機物の量を測定し、制御装置６６は、その情報に基づいて、食品加工場からの排水処理負荷に応じてすり潰した残渣の投入量を調整する。具体的には、ＴＯＣ測定器２７でＴＯＣの値を測定し、その情報が制御装置６６に送られ、制御装置６６はその情報に基づいて得られた測定ＴＯＣ値と設定ＴＯＣ値とを比較する。制御装置６６は、測定ＴＯＣ値が設定ＴＯＣ値に達している場合（測定値以上の場合）には、食品加工場からの排水処理負荷（流入負荷）が大きいと判断し、定量ポンプ装置３４を制御して、残渣貯留槽３３内の処理残渣の排水調整槽２１への投入量を少なくしたり、停止したりする。
【００３２】
測定ＴＯＣ値が設定ＴＯＣ値に達していない場合（未満の場合）には、制御装置６６は、食品加工場からの排水処理負荷が小さいと判断し、残渣貯留槽３３内の処理残渣を定量ポンプ装置３４により一定量排水調整槽２１へ供給する。かかる場合には、測定ＴＯＣ値が設定ＴＯＣ値と略一致するまで処理残渣を供給したり、設定ＴＯＣ値の範囲内で定量ポンプ装置３４を制御したりする。これにより、排水調整槽２１への流入負荷を均一にし、安定した生物処理を行うことができる。
【００３３】
次に、生物処理工程および処理水浄化工程について説明する。排水調整槽２１内の排水（残渣貯留槽３３から供給された処理残渣を含む場合がある。）は、排水送液ポンプＰ１により生物反応槽２３に供給される。生物反応槽２３において活性汚泥による生物反応処理によって脱窒や脱リン処理が行われ、膜分離槽４０へ導入された汚泥から処理水のみを濾過し、処理水を活性炭原水槽４１に導入する。活性炭原水槽４１内の処理水は、活性炭吸着塔４２に供給され、この活性炭吸着塔４２で微量有機物成分の効果的な吸着除去が行われる。微量有機物成分が除去された処理水は、塩素消毒された後に紫外線殺菌装置４３で殺菌処理される。
【００３４】
次に、処理水監視工程について説明する。紫外線殺菌装置４３で殺菌処理された処理水は、水質監視槽６０に導入される。水質自動測定装置６１は、水質監視槽６０内の処理水のサンプリングを行う。制御装置６６は、処理水の水質測定値が水質基準値に達していない（未満である）場合には、水質は良好であると判断し処理水貯留槽７への処理水の供給を継続させる。
【００３５】
また、制御装置６６は、処理水の水質測定値が水質基準値に達した（以上である）と判断した場合には、処理水貯留槽７への処理水の投入を停止させる。処理水貯留槽７へ処理水が供給されないために、投入処理水貯留槽７内の水が所定量よりも少なくなった場合には、電磁弁７１を開放して上水を所定量まで補給する。また、排水調整槽２１へ処理残渣の投入が行われている場合に、制御装置６６は、定量ポンプ装置３４を制御して排水調整槽２１への処理残渣の投入も停止する。
【００３６】
食品加工場が操業を停止し排水調整槽２１への排水流入のない夜間は、測定ＴＯＣ値が設定ＴＯＣ値に達しないため、制御装置６６は、定量ポンプ装置３４を制御して昼間にすり潰しておいた残渣貯留槽３３内の処理残渣を、排水調整槽２１へ自動定量供給する。これにより、食品加工場が操業を停止していても、排水調整槽２１への流入負荷を均一にし、安定した排水処理を行うことができる。
【００３７】
食品加工場が２４時間操業の場合には、常時洗浄排水が排水調整槽２１に流入することになる。制御装置６６は、前記同様に定量ポンプ装置３４を制御して排水調整槽２１への処理残渣の投入量を調整することにより、排水調整槽２１への流入負荷を均一にし、安定した排水処理を行うことができる。
【００３８】
食品残渣のすり潰しおよび機器洗浄には水の投入が必要となるが、ここで使用する水は本システムから得られる処理水貯留槽７内の処理水を中水として利用する。また、処理水貯留槽７内に処理水は、食品加工場内での床面等の１次洗浄水として利用するため、上水道および下水道使用料金の削減が可能となる。しかも、食品残渣を食品加工場内の汚水として洗浄排水と混合し処分するため、産廃処分費の削減が可能となる。
【００３９】
なお、本発明はこれに限らず、前記実施の形態では、生物反応槽２３で処理された処理水を、膜分離槽４０で濾過する構成であったが、膜分離槽４０に代えて沈殿槽を採用することも可能であり、排水リサイクルシステムは、前記実施の形態に限定されるものではない。しかも、加工される食品もタコ、イカナゴ等の魚介類に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る一実施の形態の水産加工排水中水処理システムの概略構成を示図である。
【図２】同水産加工排水中水処理システムのフローを示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    水産加工排水中水処理システム（排水リサイクルシステム）
２    排水処理施設
３    食品残渣処理装置
４    処理水リサイクル施設
６    処理水監視装置
７    処理水貯留槽
３１  チョッパー（第１残渣粉砕手段）
３２  摩砕機（第２残渣粉砕手段）
３３  残渣貯留槽
３４  定量ポンプ装置
６６  制御装置
【図１】
2006334491.tif 000003
【図２】
2006334491.tif 000004