(57)【要約】【課題】小型であっても、ＢＯＤ成分の除去効率を向上し易く、しかも、維持管理が容易な廃水処理装置及び廃水処理方法を提供する。【解決手段】ＢＯＤ成分を含有する廃水を活性汚泥と共に貯留する貯留槽１１と、貯留槽１１内の廃水中に第１オゾン含有気体を供給する第１オゾン供給手段２４と、第１オゾン含有気体よりオゾン濃度が高い第２オゾン含有気体を、貯留槽１１内の廃水中に供給する第２オゾン供給手段２５とを備え、第１オゾン含有気体のオゾン濃度を貯留槽１１内の活性汚泥を増殖可能な濃度にし、第２オゾン含有気体のオゾン濃度を貯留槽１１内の活性汚泥を減容可能な濃度にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＯＤ成分を含有する廃水を活性汚泥と共に貯留する貯留槽と、
該貯留槽内の上記廃水中に第１オゾン含有気体を供給する第１オゾン供給手段と、
上記第１オゾン含有気体よりオゾン濃度が高い第２オゾン含有気体を上記貯留槽内の上記廃水中に供給する第２オゾン供給手段と、を備え、
上記第１オゾン含有気体のオゾン濃度は、上記貯留槽内の上記活性汚泥を増殖可能な濃度であり、上記第２オゾン含有気体のオゾン濃度は、上記貯留槽内の上記活性汚泥を減容可能な濃度である、廃水処理装置。
【請求項２】
前記貯留槽は、前記第１及び第２オゾン含有気体を散気するための散気部を有し、該散気部は、相対的に粒径が小さい小粒径気泡を散気する小散気口と、粒径が大きい大粒径気泡を散気する大散気口とを備えると共に、上記小散気口と上記大散気口とが互いに近接配置されている、請求項１に記載の廃水処理装置。
【請求項３】
前記貯留槽は、油脂成分を含有する前記廃水を貯留すると共に、浮上分離した油脂成分を槽内に滞留可能に構成され、前記第２オゾン供給手段の稼働時に、上記貯留槽内に滞留した上記油脂成分の少なくとも一部を前記第２オゾン含有気体により分解可能である、請求項１又は２に記載の廃水処理装置。
【請求項４】
前記第１及び前記第２オゾン供給手段による前記第１及び第２オゾン含有気体の供給タイミングを制御する制御部を有し、
該制御部は、上記第１オゾン含有気体を供給すると共に上記第２オゾン含有気体の供給を停止する低濃度オゾン処理状態と、
低濃度オゾン処理状態後に上記第１及び第２オゾン含有気体の供給を停止状態で維持する嫌気性処理状態と、
該嫌気性処理状態後に、上記第１オゾン含有気体の供給を停止すると共に上記第２オゾン含有気体を供給する高濃度オゾン処理状態となるように上記第１及び第２オゾン供給手段を制御する、請求項３に記載の廃水処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記貯留槽に廃水が流入しない廃水停止期間に、前記嫌気性処理状態にする、請求項４に記載の廃水処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載の廃水処理装置を備え、厨房廃水を貯留可能に構成された、グリーストラップ。
【請求項７】
ＢＯＤ成分を含有する廃水を活性汚泥と共に貯留槽に貯留し、
該廃水に、上記活性汚泥を増殖可能なオゾン濃度の第１オゾン含有気体を供給する低濃度オゾン処理工程と、
該廃水に、上記貯留槽内の上記活性汚泥を減容可能なオゾン濃度の第２オゾン含有気体を供給する高濃度オゾン処理工程と、を交互に実施する、廃水処理方法。
【請求項８】
前記ＢＯＤ成分と共に油脂成分を含有する前記廃水を貯留し、前記高濃度オゾン処理工程では、上記油脂成分を分解可能なオゾン濃度の前記第２オゾン含有気体を供給する、請求項７に記載の廃水処理方法。
【請求項９】
前記廃水中に第１及び第２オゾン含有気体を供給することなく、前記処理槽内の廃水を嫌気性雰囲気に維持する嫌気性処理工程を含み、
前記低濃度オゾン処理工程は、前記廃水を前記貯留槽に流入させて行い、前記高濃度オゾン処理工程及び上記嫌気性処理工程は、上記廃水を上記貯留槽に流入させずに行う、請求項８に記載の廃水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＯＤ成分を含有する廃水を活性汚泥等の微生物及びオゾンを用いて処理する廃水処理装置、特に、厨房の廃水経路に設けられて厨房廃水を処理するのに好適に使用される廃水処理装置及び廃水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＢＯＤ成分が含有された廃水を活性汚泥を用いて浄化する装置やオゾンを用いて浄化処理する装置が知られている。このような廃水浄化装置には、生活排水や工業廃水を、比較的大規模に設けられた沈殿槽や貯留槽等の設備を用いて処理する大型の廃水処理装置や、飲食店、食品加工厨房、ホテル、病院等の厨房廃水を下水に流下する廃水経路にコンパクトに設けられた小型の廃水処理装置が存在する。
【０００３】
厨房廃水の場合、通常、ＢＯＤ成分の含有量や油脂分の含有量が比較的高いことが知られている。このような厨房廃水を処理する装置としては、グリーストラップと称される廃水処理装置が用いられることが多い。その廃水処理では、廃水中に比較的多量に含有される油脂成分や有機固形分などを分離除去し、下水へ流下させることが行われる。
【０００４】
このような廃水処理装置では、設置できる面積に制限が多く、廃水経路に後から施工される場合もあり、廃水量に比較して貯留槽の容積が比較的小さく、大規模な工場用廃水設備に比べ、水理学的滞留時間ＨＲＴなどが格段に短いことが知られている。
【０００５】
そのため、限られた容積で、出来るだけ油脂成分や固形分を分離除去し易いコンパクトな廃水処理装置が種々提案されており、ＢＯＤ成分や油脂成分を分解して無機化する試みもなされている。
【０００６】
特に、廃水処理装置を長期間稼働すると、廃水中の油脂成分が滞留して蓄積されるため、定期的に油脂成分を装置内から作業者が除去しなければならず、更に、貯留槽内に油脂成分が付着したり、汚泥と混合されることで、装置内の各部で嫌気性状態で維持され易くなり、廃水処理効率が低下したり、異臭が生じ易くなる。
【０００７】
そのため、例えば、下記特許文献１では、厨房廃水の油脂成分を孤立分解消化することが可能な厨房廃水処理装置が提案されている。ここでは、酵素処理部により油脂成分を分解し、分解された成分を生物処理部で生物担体に付着した微生物で処理している。
【０００８】
下記特許文献２では、浮上油脂汚泥を分離除去し脱臭するように構成されたグリーストラップが提案されている。ここでは、液中とガス貯留空間との両方にオゾンを投入し、浮上油脂汚泥を生物分解可能な有機物に分解し、ついで微生物製剤を投入して油脂汚泥を分解処理している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３５１３０３号公報
【特許文献２】特開２００１−２５２６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１のように、酵素処理部と生物処理部とを併用して処理するような装置では、構成が複雑になり易く、効率よく処理を促進させるためには、各処理部における最適条件を調整しなければならないなど、稼働に手間を要し易く、滞留時間の短い廃水処理装置において、ＢＯＤ成分等の有機物をより効率よく低減することは容易でなかった。
【００１１】
特許文献２のように、オゾンを用いて浮上油脂汚泥を分解するような処理装置では、油脂成分をオゾンにより分解することで、廃水処理に必要な微生物が死滅することもあり、廃水中のＢＯＤ成分等の有機物を効率よく低減することは容易でなかった。
【００１２】
そこで、本発明は、小型の装置であっても、ＢＯＤ成分の除去効率を向上し易く、しかも、維持管理が容易な廃水処理装置と廃水処理方法と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】
【００１３】
上記目的を達成する本発明の廃水処理装置は、ＢＯＤ成分を含有する廃水を活性汚泥と共に貯留する貯留槽と、貯留槽内の廃水中に第１オゾン含有気体を供給する第１オゾン供給手段と、第１オゾン含有気体よりオゾン濃度が高い第２オゾン含有気体を貯留槽内の廃水中に供給する第２オゾン供給手段と、を備え、第１オゾン含有気体のオゾン濃度は、貯留槽内の活性汚泥を増殖可能な濃度に設定し、第２オゾン含有気体のオゾン濃度は、貯留槽内の活性汚泥を減容可能な濃度に設定されて構成される。
【００１４】
本発明では、第１オゾン供給手段により、貯留槽内の活性汚泥を増殖可能なオゾン濃度の第１オゾン含有気体を貯留槽内の廃水中に供給できるため、例えば廃水中の活性汚泥などの微生物を活性化するなどにより、廃水中の有機物を活性汚泥により無機化する処理を促進でき、廃水処理を向上し易い。
【００１５】
一方、第２オゾン供給手段により、貯留槽内の活性汚泥を減容可能な濃度の第２オゾン含有気体を貯留槽内の廃水中に供給できるため、貯留槽内に蓄積している余剰の微生物を酸化死滅させることができ、貯留槽内の活性汚泥等の微生物が過剰に増加して貯留槽内の環境が悪化することを防止することができる。
【００１６】
そのため、第１オゾン供給手段と第２オゾン供給手段とを異なる時期に稼働させることで、貯留槽内の活性汚泥量を適度に保ちながら、長期間ＢＯＤ成分を効率よく無機化する処理を行うことが可能であり、余剰汚泥の処分などの装置の維持管理の手間を簡略化することができる。その結果、小型でであっても、ＢＯＤ成分の除去効率を向上し易く、しかも、維持管理が容易な廃水処理装置を提供することが可能である。
【００１７】
貯留槽は、好ましくは、第１及び第２オゾン含有気体を散気するための散気部を有し、散気部は、相対的に粒径が小さい小粒径気泡を散気する小散気口と、粒径が大きい大粒径気泡を散気する大散気口とを備えると共に、小散気口と大散気口とが互いに近接配置されている。
【００１８】
このようにすれば、相対的に粒径が小さい小粒径気泡と粒径が大きい大粒径気泡とが絡まって浮上することで、大粒径気泡による攪拌効果が得られると共に、この攪拌に伴って小粒径気泡を貯留槽内廃水内に広く分散させることができる。そのため、槽内の広い範囲にオゾン含有気体を接触させ易い。
【００１９】
貯留槽は、好ましくは、油脂成分を含有する廃水を貯留すると共に、浮上分離した油脂成分を槽内に滞留可能に構成され、第２オゾン供給手段の稼働時に、貯留槽内に滞留した油脂成分の少なくとも一部を第２オゾン含有気体により分解可能である。
【００２０】
このようにすれば、油脂成分を第２オゾン供給手段の稼働時に分解して親水化することができ、他の水性成分と共に処理することが可能である。そのため、第１オゾン供給手段と第２オゾン供給手段とを交互に稼働させることで、廃水中に油脂成分が含有されていても、貯留槽内に滞留する油脂成分が増加することを防止できる。その結果、廃水処理装置内に過剰に滞留した油脂成分を分離除去するような手間を少なく抑えることが可能である。しかも、貯留槽内の油脂成分が増加することで、廃水の好気性雰囲気が形成され難くなったり、活性汚泥と油脂成分とが混合して、十分な汚泥活性が得にくくなるようなことも防止でき、十分な活性汚泥処理により廃水中のＢＯＤ成分を安定して無機化できる。
【００２１】
好ましくは、第１及び第２オゾン供給手段による第１及び第２オゾン含有気体の供給タイミングを制御する制御部を有し、制御部は、第１オゾン含有気体を供給すると共に第２オゾン含有気体の供給を停止する低濃度オゾン処理状態と、低濃度オゾン処理状態後に第１及び第２オゾン含有気体の供給を停止状態で維持する嫌気性処理状態と、嫌気性処理状態後に、第１オゾン含有気体の供給を停止すると共に第２オゾン含有気体を供給する高濃度オゾン処理状態となるように第１及び第２オゾン供給手段を制御する。
【００２２】
このようにすれば、第１及び第２オゾン供給手段の供給タイミングを制御する制御部を備えているので、低濃度オゾン処理状態では、活性汚泥により廃水中のＢＯＤ成分を無機化する処理を第１オゾン含有気体により促進できる。また、廃水中のアンモニア性窒素を硝酸性窒素等に変換することができる。
【００２３】
嫌気性処理状態では、油脂成分や活性汚泥が含有されている貯留槽内の廃水を嫌気性雰囲気に維持し、嫌気性処理を行うことができる。特に、廃水に油脂成分が含有されているため、油脂成分が液面に存在したり油脂成分が活性汚泥に混合された状態となり易く、貯留槽中の散気を停止すれば容易に嫌気性雰囲気を実現できる。そのため嫌気性処理状態により、例えば脱窒細菌により硝酸性窒素を窒素に還元し、脱窒を促進することができる。しかも、活性汚泥からリン成分を放出させることで、次の好気性処理時の脱リンを促進することができる。
【００２４】
そして、高濃度オゾン処理状態では、活性汚泥を減容することが可能であるため活性汚泥等の微生物が過剰に増殖することで貯留槽内の好気性環境が過剰に悪化することを防止できる。また、貯留槽内に滞留させた油脂成分をオゾンの酸化力により分解して親水化することができ、貯留槽内に滞留する油脂成分を減容することが可能である。
【００２５】
その結果、制御部により、順次これらの状態を実施することで、長期間余剰汚泥が過剰に生成されることを防止すると共に、過剰に油脂成分が滞留することを防止できて、装置の維持管理が容易になると共に、長期間効率よく廃水処理を実施し易くできる。
【００２６】
本発明では、制御部は、貯留槽に廃水が流入しない廃水停止期間に嫌気性処理状態にするのが好適である。これにより、貯留槽内に油脂成分が滞留されていて油脂成分が液面や活性汚泥に混合されているため、廃水が流入しないことで液の流動をなくしてオゾン含有気体の供給を停止すれば、嫌気性雰囲気を容易に実現できる。そのため、装置構成を複雑にすることなく、嫌気性処理を行うことが可能になる。
【００２７】
本発明のグリーストラップは、上述のような廃水処理装置を備え、厨房廃水を貯留可能に構成されている。
【００２８】
厨房廃水の廃水経路では、多くの場合、配置スペースを確保し難く、廃水処理を実施するための滞留時間を確保し難い。同時に、多くの場合、廃水が排出される時期と廃水が排出されない時期とが存在する。そのため、上述のように、効率よく活性汚泥により廃水中のＢＯＤを無機化できると共に、活性汚泥の含有量を適度に調整でき、しかも、油脂成分を減容することが可能な廃水処理装置を用いれば、厨房廃水を効率よく処理できるグリーストラップが得られる。
【００２９】
上記目的を達成する本発明の廃水処理方法は、ＢＯＤ成分を含有する廃水を活性汚泥と共に貯留槽に貯留し、廃水に、活性汚泥を増殖可能なオゾン濃度の第１オゾン含有気体を供給する低濃度オゾン処理工程と、廃水に、貯留槽内の活性汚泥を減容可能なオゾン濃度の第２オゾン含有気体を供給する高濃度オゾン処理工程とを交互に実施する方法である。
【００３０】
本発明の廃水処理方法によれば、低濃度オゾン処理工程により、廃水に活性汚泥を増殖可能なオゾン濃度の第１オゾン含有気体を供給するので、例えば廃水中の活性汚泥などの微生物を活性化するなどにより、廃水中の有機物を活性汚泥により無機化する処理を促進でき、廃水処理を向上し易い。一方、高濃度オゾン処理工程により、貯留槽内の活性汚泥を減容可能なオゾン濃度の第２オゾン含有気体を廃水中に供給するので、貯留槽内に蓄積している余剰汚泥等の微生物を酸化死滅させ、余剰汚泥が過剰に増加して廃水の貯留環境が悪化することを防止できる。
【００３１】
そのため、低濃度オゾン処理工程と高濃度オゾン処理工程とを交互に実施することで、活性汚泥の量を適度に保ちながら、長期間ＢＯＤ成分を効率よく無機化する処理を行うことが可能であり、余剰汚泥の処分などの手間を簡略することができる。
【００３２】
この方法では、ＢＯＤ成分と共に油脂成分を含有する廃水を貯留槽に貯留し、高濃度オゾン処理工程では、油脂成分を分解可能なオゾン濃度の第２オゾン含有気体を廃水に供給するのが好適である。このようにすれば、高濃度オゾン処理工程において、油脂成分を分解することができるので、低濃度オゾン処理工程において他の水性成分と共に処理することが可能である。
【００３３】
この方法では、廃水中に第１及び第２オゾン含有気体を供給することなく、処理槽内の廃水を嫌気性雰囲気に維持する嫌気性処理工程を含み、低濃度オゾン処理工程は、廃水を貯留槽に流入させて行い、高濃度オゾン処理工程及び嫌気性処理工程は、廃水を貯留槽に流入させずに行なうのが好適である。
【００３４】
このようにすれば、高濃度オゾン処理工程で、貯留槽内に新たな廃水を流入させることなく、高濃度オゾン処理を行うので、貯留槽内の汚泥に対して十分に高濃度のオゾンを供給することができ、確実に余剰汚泥を減容化することができる。また、嫌気性処理工程では、貯留槽内に新たな廃水を流入させることなく、嫌気性雰囲気を形成するので、油脂成分を液面や汚泥に付着させた状態で貯留槽内の廃水が流動しないため、貯留槽内の廃水で溶存酸素を確実に低く抑え易く、嫌気性雰囲気を形成して嫌気性処理を促進することが可能になる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の廃水処理装置によれば、ＢＯＤ成分を含有する廃水を活性汚泥と共に貯留する貯留槽と、貯留槽内の廃水中に第１オゾン含有気体を供給する第１オゾン供給手段と、第１オゾン含有気体よりオゾン濃度が高い第２オゾン含有気体を、貯留槽内の廃水中に供給する第２オゾン供給手段とを備え、第１オゾン含有気体のオゾン濃度は、貯留槽内の活性汚泥を増殖可能な濃度であり、第２オゾン含有気体のオゾン濃度は、貯留槽内の活性汚泥を減容可能な濃度とされているので、小型で廃水の滞留時間が短い装置であっても、ＢＯＤ成分の除去効率を向上し易く、しかも、維持管理が容易な廃水処理装置を提供することができる。
【００３６】
本発明の廃水処理方法によれば、ＢＯＤ成分を含有する廃水を活性汚泥と共に貯留槽に貯留し、廃水に、活性汚泥を増殖可能なオゾン濃度の第１オゾン含有気体を供給する低濃度オゾン処理工程と、廃水に、貯留槽内の活性汚泥を減容可能なオゾン濃度の第２オゾン含有気体を供給する高濃度オゾン処理工程とを交互に実施するように構成されているので、小型で廃水の滞留時間が短い装置であっても、ＢＯＤ成分の除去効率を向上し易く、しかも、維持管理が容易な廃水処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る廃水処理装置を示す概略断面図である。
【図２】図１の廃水処理装置において使用される散気部を説明する部分拡大図である。
【図３】図１の廃水処理装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図１乃至図３を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００３９】
図１はこの実施形態に係る廃水処理装置としてのグリーストラップ１０を示している。グリーストラップ１０は、厨房廃水を導入口１４から導入し、貯留槽１１内で活性汚泥や嫌気性汚泥と混合して微生物処理し、処理後の処理済水を排出口１５から下水に流下するように構成されている。
【００４０】
処理対象の厨房廃水は、例えば、飲食店、食品加工厨房、ホテル、病院等の厨房から排出される廃水であり、食品が溶解物、分散物或いは固形物として多量に含有されており、通常、ＢＯＤ成分や油脂成分が比較的多量に含有されている廃水である。ＢＯＤ成分とは、活性汚泥等の微生物により分解、好ましくは無機化できる有機物等の成分である。油脂成分とは、各種の食用油等であり、通常、活性汚泥等の微生物により分解、無機化し難い成分である。
【００４１】
このグリーストラップ１０は、導入口１４から導入された厨房廃水を貯留する貯留槽１１と、貯留槽１１内に貯留された厨房廃水にオゾン含有気体を供給するオゾン含有気体供給部１２と、オゾン含有気体供給部１２を制御する制御部１３とを備える。
【００４２】
貯留槽１１は、厨房廃水の廃水経路に、例えばピットとして設けられている。貯留槽１１は、ＢＯＤ成分及び油脂成分を含有する厨房廃水を貯留すると共に、油脂成分を浮上分離させて槽内に滞留可能に構成されている。この実施の形態では、導入口１４と排出口１５との間が境界壁１７により仕切られ、上流側から第１乃至３槽１１ａ〜１１ｃに分離されている。隣接する各槽１１ａ〜１１ｃ間は境界壁１７の下部に設けられた連通部１８により互いに連通されている。境界壁１７は隣接する各槽１１ａ〜１１ｃにおいて油脂成分を浮上分離させ、各槽１１ａ〜１１ｃに滞留させ易くする。
【００４３】
厨房廃水の処理装置の場合、配置スペースが大きく確保し難いなどの理由で、貯留槽１１の容積は厨房廃水の流入量に対して小さく、導入口１４から導入された厨房廃水の多くが短い滞留時間で排出口１５から排出される。
【００４４】
具体的には、貯留槽１１の容積は２ｔ以下となっている。例えば、貯留槽１１の容積が、例えば５００Ｌで、厨房廃水の最大流量が例えば５００Ｌ／時間である場合、水理学的滞留時間ＨＲＴは１時間である。なお、この貯留槽１１では、厨房廃水中に混入している生ゴミなどの固形分を分離するための網状体からなるバスケット１９が第１槽１１ａに設けられている。
【００４５】
オゾン含有気体供給部１２は、オゾン含有気体を調製する気体調製部２１と、気体調製部２１により調製されたオゾン含有気体を貯留槽１１内の厨房廃水中に散気することで供給する散気部としてのバブル発生器２２とを備える。オゾン含有気体は大気等、適宜な気体にオゾンを含有させた気体である。
【００４６】
気体調製部２１には、図示しないコンプレッサや圧縮気体タンク等を備えた圧縮気体供給源２３と、圧縮気体供給源２３から２系統に分岐して設けられた第１オゾン供給手段及び第２オゾン供給手段としての第１及び第２オゾン供給経路２４，２５とを備え、第１及び第２オゾン供給経路２４，２５には、第１オゾン含有気体を調製するための第１オゾン発生器２６と、第１オゾン含有気体より高いオゾン濃度の第２オゾン含有気体を調製するための第２オゾン発生器２７が設けられている。
【００４７】
第１及び第２オゾン供給経路２４，２５では、圧縮気体供給源２３からの大気等の気体中に、オゾン発生器２６，２７によりオゾンを注入して、それぞれ所定オゾン濃度のオゾン含有気体を作製可能となっている。ここでは、それぞれ異なるオゾン発生器２６，２７を備えた第１及び第２オゾン供給経路２４，２５を設けることで、互いに異なるオゾン濃度の第１及び第２オゾン含有気体を安定して貯留槽１１に供給することが可能である。
【００４８】
ここで、第１オゾン含有気体は、第２オゾン含有気体より低いオゾン含有濃度となっている。この第１オゾン含有気体のオゾン濃度は、貯留槽１１内の活性汚泥を過剰に死滅させない程度の濃度であり、この第１オゾン含有気体を貯留槽１１内の厨房廃水に供給することで、ＢＯＤ成分の無機化を促進して活性汚泥を増殖可能な濃度となっている。
【００４９】
オゾンを大気に混合している場合、特に限定されるものではないが、例えば第１オゾン含有気体中のオゾン濃度は好ましくは１０ｍｇ／Ｈｒ〜４００ｍｇ／Ｈｒの範囲としてもよい。このオゾン含有気体のオゾン濃度が過剰に低いと、十分な効果を得にくく、過剰に高いと、活性汚泥等の微生物が死滅するなどで、ＢＯＤ成分の安定した無機化を行い難くなる。
【００５０】
このような第１オゾン含有気体を気体調製部２１から貯留槽１１内の厨房廃水に供給することで、例えば次のような作用を期待できる。
【００５１】
まず、オゾンの酸化力により、貯留槽１１に貯留された厨房廃水中のＢＯＤ成分や他の有機物を酸化或いは分解して、活性汚泥により無機化し易い形態のＢＯＤ成分に変化させたり、汚泥を低濃度のオゾンで処理することで可溶化して微生物により摂取させて無機化するなどにより、無機化作用を向上できる。同時に、硫化水素等のような異臭発生源となる成分を酸化分解することができ、異臭の発生を抑制することができる。そのため、貯留槽１１内の好気性処理の効率を向上して、少ない滞留時間でも効率よくＢＯＤ成分を分解して無機化し易くでき、下水に流出するＢＯＤ成分の含有量を低減し易くできる。
【００５２】
一方、第２オゾン含有気体は、第１オゾン含有気体より高いオゾン含有濃度となっている。この第２オゾン含有気体のオゾン濃度は、貯留槽１１内の活性汚泥を死滅させることが可能な程度の濃度であり、この第２オゾン含有気体を貯留槽１１内の厨房廃水に供給することで、活性汚泥を減容可能な濃度となっている。
【００５３】
オゾンを大気に混合している場合、特に限定されるものではないが、例えば第２オゾン含有気体中のオゾン濃度は好ましくは１００ｍｇ／Ｈｒ〜２０００ｍｇ／Ｈｒの範囲としてもよい。このオゾン含有気体のオゾン濃度が過剰に低いと、十分な効果を得にくく、過剰に高いと、活性汚泥量が過剰に減少して安定した処理を行い難くなる。
【００５４】
このような第２オゾン含有気体を気体調製部２１から貯留槽１１内の厨房廃水に供給することで、例えば次のような作用を期待できる。
【００５５】
まず、貯留槽１１に貯留された厨房廃水中の微生物を、オゾンの殺菌力により、例えば細胞壁を破壊するなどにより殺菌し、貯留槽１１内の活性汚泥を低減することができる。そのため、貯留槽中の汚泥量を適度に維持し易く、余剰汚泥の発生を抑制して余剰汚泥を処理する手間を少なく抑えることができる。
【００５６】
次いで、油脂成分とオゾンとが反応することで、油脂成分を酸化分解することができる。例えば、オレイン酸等の不飽和脂肪酸をオゾニド成分とし、加水分解によりアゼライン酸やノナン酸等の飽和脂肪酸や飽和多価カルボン酸等を生成し、親水性の成分に分解することができる。そのため、貯留槽内に滞留させた油脂成分を減少させ易くでき、装置の維持管理を容易にできる。
【００５７】
しかも、貯留槽１１中の油脂成分の量を少なく抑えることができることで、貯留槽１１内の厨房廃水の好気性雰囲気を確保し易くできて、第１オゾン含有気体を供給してＢＯＤ成分を分解する際の効率を向上できる。
【００５８】
オゾン含有気体供給部１２のバブル発生器２２は、図２に示すように、貯留槽１１の側壁に沿って底部に敷設されたエアレーションパイプ３１を備え、エアレーションパイプ３１に放射方向に筒状体を連結して内部に楕円形状の貫通孔を設けた大粒径気泡を散気する多数の大散気口３２と、大散気口３２より小さくエアレーションパイプ３１に開設された孔からなり小粒径気泡を散気する多数の小散気口３３とが互いに近接配置されて形成されている。この実施形態では、バブル発生器２２は２つのオゾン供給経路２４，２５に共通に設けられており、何れのオゾン供給経路２４，２５からのオゾン含有気体でも同じ位置から厨房廃水中に散気することが可能となっている。
【００５９】
散気口３２、３３は、孔径を小さくしていくと、押し出す気圧の圧力が上がり、それに伴い、生じる気泡が小さくなる。小さい気泡の方が気液接触面積が大きくできて気体の溶解効率はよい。その一方で、貯留槽１１の底部側に配置されるため、貯留槽１１内の汚泥や異物等により閉塞し易くなるというデメリットがある。
【００６０】
そのため、特に限定されるものではないが、小散気口３３は直径１ｍｍ〜３ｍｍの範囲とするのが好適である。大散気口３２は、気泡の浮上力により撹拌作用を付与する大きさであると共に、滞留時間を多く取れる形状がよく、例えば直径５ｍｍ〜１５ｍｍの円筒を楕円状に潰した形状等が好適である。
【００６１】
これらの散気口３２、３３は、境界壁１７付近や貯留槽１１の側壁と境界壁１７との間の角部付近に散気させるのがよく、滞留時間を確保するためにも、境界壁１７や側壁の面に向けて３０度〜６０度の角度で噴出させるように、散気口３２，３３を傾斜して設けるのが好適である。
【００６２】
バブル発生器２２において小散気口３３と大散気口３２との間の間隔は、出来るだけ小さく設けることが好適である。大粒径気泡と小粒径気泡とが互いに絡まった状態で浮上することで、貯留槽１１内の廃水中に小粒径気泡を広く分散させ易くなるからである。
【００６３】
このようなバブル発生器２２から散気される第１及び第２オゾン含有気体の供給量は流入量、流入物にもよるが、容積２５０Lの貯留槽１１では５０〜１５０Ｌ／ｍｉｎとするのが好適である。この供給量は、貯留槽１１の容積の大きさに比例させることができ、例えば単位１Ｌ当たり、０．２Ｌ／ｍｉｎ〜０．６Ｌ／ｍｉｎとしてもよい。散気量が過剰に少ないと、貯留槽１１内の厨房排水にオゾンを均一に供給し難く、一方、散気量が過剰に多いと過曝気となり曝気の効果が薄れるからである。
【００６４】
この貯留槽１１では、上下方向に設けられた境界壁１７及び側壁３４を有しており、各散気口３２，３３は、壁面に向けて開口されており、散気された各気泡の少なくとも一部が上記壁面に接触可能に構成されている。そのため、壁面付近で液が滞留し易く、その部分にオゾン含有気体を散気することで、貯留された廃液に均一に散気し易くできる。
【００６５】
次に、このグリーストラップ１０の制御部１３は、２つのオゾン供給経路２４，２５による第１及び第２オゾン含有気体を貯留槽１１へ供給するタイミングを制御するように構成されている。
【００６６】
この実施の形態では、制御部１３としてカレンダータイマ等の各部の開始時刻及び終了時刻を設定可能な装置を用い、１日の２４時間中で、第１オゾン供給経路２４から第１オゾン含有気体を供給すると共に第２オゾン含有気体の供給を停止する低濃度オゾン処理状態の開始時刻Ｔ１と、第１及び第２オゾン供給経路２４，２５の何れからもオゾン含有気体を供給しないで停止状態を維持する嫌気性処理状態の開始時刻Ｔ２と、第２オゾン供給経路２５から第２オゾン含有気体を供給すると共に第１オゾン含有気体の供給を停止する高濃度オゾン処理状態の開始時刻Ｔ３とを予め設定し、各時刻に応じて、圧縮気体供給源２３、オゾン発生器２６，２７を駆動及び停止させるようになっている。
【００６７】
次に、このような構成を有するグリーストラップ１０の動作について説明する。
【００６８】
厨房廃水を下水に導く廃水経路にグリーストラップ１０を設置した状態で、予め、圧縮気体供給源２３から供給する圧縮空気の圧力及び流量を設定すると共に、オゾン発生器２６，２７のそれぞれにおけるオゾン発生量を調整して、第１及び第２オゾン供給経路２４，２５から供給する第１及び第２オゾン含有気体のオゾン濃度を設定しておく。
【００６９】
さらに、低濃度オゾン処理状態の開始時刻Ｔ１、嫌気性処理状態の開始時刻Ｔ２、高濃度オゾン処理状態の開始時刻Ｔ３を制御部１３に設定しておく。ここでは、各開始時刻は前状態の終了時刻と同時刻となっている。
【００７０】
そして、図３に示すように、前日厨房の稼働が終了して、貯留槽１１に厨房廃水が滞留した状態から、時刻Ｔ２に達すると、圧縮気体供給源２３及び第２オゾン発生器２７が駆動される。この時刻Ｔ２は、例えば厨房の稼働開始の１時間前としてもよい。これにより、貯留槽１１内の活性汚泥を減容可能なオゾン濃度の第２オゾン含有気体を供給し、高濃度オゾン処理工程Ｓ１０１を実施する。このとき厨房廃水は貯留槽１１に流入させず、また貯留槽１１から流出させることなく行う。
【００７１】
この高濃度オゾン処理工程Ｓ１０１において、貯留槽１１内の余剰汚泥など前日処理できなかった残余の微生物などを死滅させて、廃水処理装置内の滞留物質が減容されると共に、貯留槽１１内に滞留していた油脂成分が酸化されて分解される。
【００７２】
時刻Ｔ１に達すると、圧縮気体供給源２３が駆動状態で維持され、第２オゾン発生器２７が停止すると共に第１オゾン発生器２６が駆動される。これにより、高濃度オゾン処理工程Ｓ１０１が終了し、同時に、活性汚泥が増殖可能なオゾン濃度の第１オゾン含有気体を貯留槽１１に供給することで、低濃度オゾン処理工程Ｓ１０２を実施する。このとき厨房は稼働されるため、廃水が貯留槽１１に流入すると共に、貯留槽１１から流出される。
【００７３】
この低濃度オゾン処理工程Ｓ１０２において、貯留槽１１に順次流入してくる厨房廃水中の各種ＢＯＤ成分を活性汚泥により無機化して廃水処理する。同時に、厨房廃水中の有機物などをオゾンにより酸化したり、活性汚泥等の微生物を活性化するので、活性汚泥による処理を促進し、異臭成分等もオゾンにより酸化分解し、これにより厨房稼働中に排出される厨房廃水を浄化処理して、貯留槽１１の排出口１５から処理済水を下水に排出する。また、廃水中のアンモニア性窒素は硝酸性窒素等に変換される。
【００７４】
時刻Ｔ３に達すると、圧縮気体供給源２３、オゾン発生器２６，２７を停止する。これにより、低濃度オゾン処理工程Ｓ１０２が終了し、同時に、貯留槽１１にオゾン含有気体を供給せずに嫌気性処理工程Ｓ１０３を実施する。このとき厨房廃水は貯留槽１１に流入させず、また貯留槽１１から流出させることなく行う。
【００７５】
この嫌気性処理工程Ｓ１０３では、油脂成分や活性汚泥が含有されている貯留槽１１内の厨房廃水を嫌気性雰囲気に維持し、嫌気性処理が行われる。特に、厨房廃水に油脂成分が含有されているため、油脂成分が液面に存在したり油脂成分が活性汚泥に混合されているために、貯留槽１１中の散気を停止することにより、容易に嫌気性雰囲気が実現される。そして、例えば脱窒細菌により硝酸性窒素を窒素に還元し、脱窒を促進することができる。また、活性汚泥からリン成分を放出させることで、次の好気性処理時の脱リンを促進することができる。
【００７６】
その後、再び時刻Ｔ２に達することで、再び高濃度オゾン処理工程Ｓ１０１を実施し、これらの一連の工程が繰り返されることで、厨房廃水の廃水処理が継続される。
【００７７】
以上のようなグリーストラップ１０によれば、第１オゾン供給経路２４により、貯留槽１１内の活性汚泥を増殖可能なオゾン濃度の第１オゾン含有気体を貯留槽１１内の厨房廃水中に供給できるため、厨房廃水中の廃水中の汚泥を含めて微生物を活性化するなどにより、厨房廃水中の有機物を活性汚泥により無機化する処理を促進でき、厨房廃水処理を向上し易い。
【００７８】
一方、第２オゾン供給経路２５により、貯留槽１１内の活性汚泥を減容可能な濃度の第２オゾン含有気体を貯留槽１１内の厨房廃水中に供給できるため、第１オゾン含有気体を供給して処理する間に増加した活性汚泥や、前日に処理できなかった残余の微生物など、貯留槽１１内に蓄積している微生物を酸化死滅させ、最終的には汚泥の量を減容化し、貯留槽１１内の滞留物質をその都度処理することで貯留槽１１内の活性汚泥が過剰に増加して貯留槽１１内の環境が悪化することを防止できる。
【００７９】
そのため、第１オゾン供給経路２４と第２オゾン供給経路２５とを異なる時期に稼働させることで、貯留槽１１内の活性汚泥量を適度に保ちながら、長期間ＢＯＤ成分を効率よく無機化する処理を行うことが可能であり、余剰汚泥の処分などの装置の維持管理の手間を簡略することができる。
【００８０】
その結果、小型で厨房廃水の滞留時間が短い装置であっても、ＢＯＤ成分の除去効率を向上し易く、しかも、維持管理が容易なグリーストラップ１０を提供することが可能である。
【００８１】
このグリーストラップ１０では、バブル発生器２２を有し、このバブル発生器２２が、相対的に粒径が小さい小粒径気泡を散気する小散気口３３と、粒径が大きい大粒径気泡を散気する大散気口３２とを備えると共に、小散気口３３と大散気口３２とが互いに近接配置されているので、小粒径気泡と大粒径気泡とが絡まって浮上することで、大粒径気泡による攪拌効果が得られると共に、この攪拌に伴って小粒径気泡を貯留槽１１内の厨房廃水中に広く分散さることができる。そのため、槽内の広い範囲にオゾン含有気体を接触させることができる。
【００８２】
このグリーストラップ１０では、貯留槽１１が油脂成分を含有する厨房廃水を貯留すると共に、浮上分離した油脂成分を槽内に滞留可能に構成され、第２オゾン供給経路２５の稼働時に、貯留槽１１内に滞留した油脂成分を第２オゾン含有気体により酸化分解するので、油脂成分を親水成分に変化させて、第１オゾン供給経路２４の稼働時に他の親水成分と共に処理することが可能である。
【００８３】
そのため、第１オゾン供給経路２４と第２オゾン供給経路２５とを交互に稼働させることで、貯留槽１１内に滞留する油脂成分が増加することを防止でき、グリーストラップ１０内に過剰に滞留した油脂成分を分離除去するような手間を少なくできる。しかも、貯留槽１１内の油脂成分が増加することで、厨房廃水の好気性雰囲気が形成され難くなったり、活性汚泥と油脂成分とが混合して、十分な汚泥活性が得にくくなることも防止でき、十分な活性汚泥処理により厨房廃水中のＢＯＤ成分を無機化し易い。
【００８４】
このグリーストラップ１０では、第１及び第２オゾン供給経路２４，２５による第１及び第２オゾン含有気体の供給タイミングを制御する制御部１３を有し、この制御部１３が、第１オゾン含有気体を供給すると共に第２オゾン含有気体の供給を停止する低濃度オゾン処理状態と、低濃度オゾン処理状態後に第１及び第２オゾン含有気体の供給を停止状態で維持する嫌気性処理状態と、嫌気性処理状態後に、第１オゾン含有気体の供給を停止すると共に第２オゾン含有気体を供給する高濃度オゾン処理状態となるように第１及び第２オゾン供給経路２４，２５を制御しているので、低濃度オゾン処理状態では、活性汚泥により厨房廃水中のＢＯＤ成分を無機化する処理を第１オゾン含有気体により促進できる。また、厨房廃水中のアンモニア性窒素を硝酸性窒素等に変換することができる。
【００８５】
嫌気性処理状態では、油脂成分や活性汚泥が含有されている貯留槽１１内の厨房廃水を嫌気性雰囲気に維持し、嫌気性処理が行われる。特に、厨房廃水に油脂成分が含有されていて油脂成分が液面に存在したり油脂成分が活性汚泥に混合されているために、貯留槽１１中の散気を停止することで容易に嫌気性雰囲気を実現できる。そして、この嫌気性処理状態では、例えば脱窒細菌により硝酸性窒素を窒素に還元し、脱窒を促進することができる。また、活性汚泥からリン成分を放出させることで、次の好気性処理時の脱リンを促進することができる。
【００８６】
そして、高濃度オゾン処理状態では、活性汚泥を低減することが可能であるため活性汚泥が過剰に増殖することで貯留槽１１内の好気性環境が過剰に悪化することを防止することができ、同時に、貯留槽１１内に滞留させた油脂成分をオゾンにより活性汚泥により処理可能な物質に変換でき、貯留槽１１内に滞留する油脂成分を減容することが可能である。
【００８７】
その結果、制御部１３により、順次これらの状態にすることで、長期間余剰汚泥が過剰に生成されることを防止すると共に、過剰に油脂成分が滞留することを防止できて、装置の維持管理が容易になると共に、長期間効率よく厨房廃水処理を実施し易くできる。
【００８８】
このグリーストラップ１０では、制御部１３が、貯留槽１１に厨房廃水が流入しない厨房廃水停止期間に、嫌気性処理状態にするので、貯留槽１１内に滞留されていて油脂成分が液面や活性汚泥に混合されているため、厨房廃水が流入しないことで液の流動がなくなることで嫌気性雰囲気を実現し易い。そのため、オゾン含有気体の供給を停止するだけで、装置構成を複雑にすることなく、効率よく容易に嫌気性処理を行うことが可能である。
【００８９】
厨房廃水の厨房廃水経路では、多くの場合、配置面積が確保し難く、厨房廃水処理を実施するための滞留時間が十分に確保し難い。同時に、多くの場合、厨房廃水が排出される時期と厨房廃水が排出されない時期とが存在する。そのため、効率よく活性汚泥により厨房廃水中のＢＯＤを無機化できると共に、活性汚泥の含有量を適度に調整でき、しかも、油脂成分を減容することが可能なグリーストラップ１０を用いれば、効率よく厨房廃水中のＢＯＤ成分を処理できる。
【００９０】
なお、上記実施の形態に限らず、本発明の範囲内において適宜変更可能である。例えば、上記では厨房廃水を処理するグリーストラップの例について説明したが、本発明はＢＯＤ成分を含有する廃水であって、活性汚泥を用いて処理する装置であれば、同様に適用可能である。また、油脂成分を含有する廃水を処理対象とすることに限らず、油脂成分の含有量が少ない廃水であっても油脂成分を含有しない廃水であっても適用可能である。
【００９１】
上記では、気体調製部２１において、２つのオゾン供給経路２４，２５を設けた例について説明したが、第１オゾン供給手段と第２オゾン供給手段とを、別の装置として設けずに、一部又は全部が共通した装置として設けてもよい。その場合、オゾン濃度を少なくとも第１オゾン濃度と第２オゾン濃度とに調整可能な調整手段を設ければよい。さらに、３種以上のオゾン濃度のオゾン含有ガスを供給可能なオゾン供給経路を設けることも可能である。
【００９２】
上記では、バブル発生器２２が２つのオゾン供給経路２４，２５に共通に設けられた例について説明したが、バブル発生器２２は異なる部材として設けることも可能である。
【００９３】
上記では、制御部１３として、カレンダータイマ等の各部の開始時刻及び終了時刻を設定可能な装置を用い、圧縮気体供給源２３、オゾン発生器２６，２７を駆動及び停止させるように構成したが、それぞれに駆動及び停止タイミングを設定する装置を装着することも可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１０  グリーストラップ
１１  貯留槽
１１ａ〜１１ｃ  第１乃至３槽
１２  オゾン含有気体供給部
１３  制御部
１４  導入口
１５  排出口
１７  境界壁
１８  連通部
１９  バスケット
２１  気体調製部
２２  バブル発生器
２３  圧縮気体供給源
２４  第１オゾン供給経路
２５  第２オゾン供給経路
２６  第１オゾン発生器
２７  第２オゾン発生器
３１  エアレーションパイプ
３２  大散気口
３３  小散気口
【図１】
2011036837.tif 000003
【図２】
2011036837.tif 000004
【図３】
2011036837.tif 000005