(57)【要約】【課題】余剰汚泥を有効利用しやすい浄化処理方法および浄化処理装置を提供する。【解決手段】活性汚泥法により、栄養塩類および有機物の少なくとも一方を含有した被処理物２を浄化処理する生物反応槽３を備える。生物反応槽３に、活性汚泥微生物11および藻類12を投入し、活性汚泥微生物にて生物学的処理しながら藻類12を培養する。藻類12は繁殖にともなって、例えば炭化水素や油脂類などの燃焼成分を含有または産出する。そして、この燃焼成分を伴う藻類と、活性汚泥法にて発生する汚泥とが混在した状態になる。このように、生物反応槽３にて藻類12を培養することにより、処理に伴って発生する汚泥における燃焼成分の量を増加できるため、余剰汚泥を例えば燃料や助燃剤として有効に利用できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性汚泥法により被処理物を浄化処理する浄化処理方法であって、
栄養塩類および有機物の少なくとも一方を含有した状態の被処理物にて藻類を培養することにより燃焼成分を含有または産出した藻類の少なくとも一部と、活性汚泥法にて発生する汚泥の少なくとも一部とを混在させて混在汚泥とし、
この混在汚泥の少なくとも一部を処理系から排出される余剰汚泥とする
ことを特徴とする浄化処理方法。
【請求項２】
被処理物を活性汚泥微生物で生物学的処理しながら藻類を培養することにより、これら藻類と活性汚泥微生物を混合培養して培養後の藻類と汚泥とを混在させ、
培養後の培養液を藻類および汚泥が混在した混在汚泥と上澄液とに固液分離する
ことを特徴とする請求項１記載の浄化処理方法。
【請求項３】
藻類と活性汚泥微生物とを別個に培養し、
被処理物にて活性汚泥微生物を培養し、
活性汚泥微生物の培養後の培養液から汚泥と上澄液とを固液分離し、
この固液分離した上澄液にて藻類を培養して、藻類と活性汚泥微生物とを別個に培養し、
藻類の培養後の培養液を藻類と上澄液とに固液分離して、
それぞれ固液分離した藻類の少なくとも一部と汚泥の少なくとも一部とを混合して混在汚泥とする
ことを特徴とする請求項１記載の浄化処理方法。
【請求項４】
炭化水素および油脂類のいずれかを含有または産出する藻類を用いる
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の浄化処理方法。
【請求項５】
余剰汚泥を脱水し、
脱水後の余剰汚泥を燃焼性汚泥として焼却する
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の浄化処理方法。
【請求項６】
脱水後の余剰汚泥を乾燥させて燃焼性汚泥とする
ことを特徴とする請求項５記載の浄化処理方法。
【請求項７】
二酸化炭素含有ガスを供給し曝気しながら光合成を行う藻類を培養し、
前記藻類に吸収されなかった二酸化炭素を回収し、この回収した二酸化炭素を再度曝気に利用する
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか記載の浄化処理方法。
【請求項８】
活性汚泥法により被処理物を浄化処理する浄化処理装置であって、
栄養塩類および有機物の少なくとも一方を含有した状態の被処理物にて藻類を培養することにより燃焼成分を含有または産出した藻類の少なくとも一部と、活性汚泥法にて発生する汚泥の少なくとも一部とを混在させて混在汚泥とする生物処理手段を備え、
前記混在汚泥の少なくとも一部が処理系から排出される余剰汚泥となる
ことを特徴とする浄化処理装置。
【請求項９】
生物処理手段は、被処理物を活性汚泥微生物で生物学的処理しながら藻類を培養することによりこれら藻類と活性汚泥微生物を混合培養して培養後の藻類と汚泥とを混在させる生物反応槽と、この生物反応槽にて培養後の培養液を混在汚泥と上澄液とに固液分離する固液分離手段とを有する
ことを特徴とする請求項８記載の浄化処理装置。
【請求項１０】
生物処理手段は、前記被処理物で活性汚泥微生物を培養する第１の生物反応槽と、前記活性汚泥微生物の培養後の培養液を汚泥と上澄液とを固液分離する第１の固液分離手段と、この第１の固液分離手段にて固液分離した上澄液で藻類を培養する第２の生物反応槽と、前記藻類の培養後の培養液を藻類と上澄液とに固液分離する第２の固液分離手段と、固液分離した汚泥の少なくとも一部および藻類の少なくとも一部を混合して混在汚泥とする混合槽とを有する
ことを特徴とする請求項８記載の浄化処理装置。
【請求項１１】
余剰汚泥を脱水する脱水手段と、
脱水後の燃焼性汚泥を焼却する焼却手段とを備えた
ことを特徴とする請求項８ないし１０いずれか記載の浄化処理装置。
【請求項１２】
脱水手段にて脱水した余剰汚泥を乾燥させて燃焼性汚泥とする乾燥手段を備えた
ことを特徴とする請求項１１記載の浄化処理装置。
【請求項１３】
生物処理槽内へ二酸化炭素含有ガスを供給し曝気する曝気手段と、
藻類に吸収されず前記生物反応槽内に残留した二酸化炭素を回収し、この回収した二酸化炭素を前記曝気手段に返送する循環手段とを備えた
ことを特徴とする請求項８ないし１２いずれか記載の浄化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性汚泥法による液状廃棄物や排水の浄化処理にともなって汚泥が発生する液状廃棄物および排水の浄化処理方法および浄化処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から汚水や汚泥などの液状廃棄物や排水の処理には、活性汚泥法が適用されることが多い。この種の活性汚泥法を利用した液状廃棄物や排水の処理では、例えば特許文献１のように、嫌気性または好気性の生物反応槽にて、細菌や原生動物などの様々な微生物を混合した、いわゆる活性汚泥によって、液状廃棄物や排水中の有機物の分解、濁質の凝集、窒素の硝化や脱窒、リンの除去などの浄化処理を行う。
【０００３】
このような活性汚泥法を利用した液状廃棄物や排水の処理では、活性汚泥微生物が増殖し生物反応槽内の汚泥が増加するため、汚泥を連続または間欠的に引き抜いて生物反応槽内の汚泥量を所定の量に保つ必要がある。
【０００４】
この引き抜いた汚泥は余剰汚泥と呼ばれ、コンポスト化や乾燥汚泥化による緑農地利用、セメント原料などの建設資材利用、および、乾燥・成形による固形燃料化などのように、所定の処理を施した後にリサイクルされる場合もあるが、処理にコストや手間がかかるため、リサイクルされずに埋立処分される場合も多い。
【０００５】
そこで、近年では、例えば特許文献２のように、液状廃棄物や排水の処理における余剰汚泥の発生を抑制する技術も研究されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２６３５８０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これまで活性汚泥法にて発生する汚泥自体の有効性についてはほとんど検討されていなかった。
【０００８】
そして、活性汚泥法にて発生する汚泥そのものの有効成分の含有量が低いため、余剰汚泥をリサイクルする場合には、上述のように所定の処理を施す必要があり、有効利用しにくかった。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、余剰汚泥を有効に利用できる液状廃棄物および排水の浄化処理方法および浄化処理装置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】
【００１０】
請求項１に記載された浄化処理方法は、活性汚泥法により被処理物を浄化処理する浄化処理方法であって、栄養塩類および有機物の少なくとも一方を含有した状態の被処理物にて藻類を培養することにより燃焼成分を含有または産出した藻類の少なくとも一部と、活性汚泥法にて発生する汚泥の少なくとも一部とを混在させて混在汚泥とし、この混在汚泥の少なくとも一部を処理系から排出される余剰汚泥とするものである。
【００１１】
請求項２に記載された浄化処理方法は、請求項１記載の浄化処理方法において、被処理物を活性汚泥微生物で生物学的処理しながら藻類を培養することにより、これら藻類と活性汚泥微生物を混合培養して培養後の藻類と汚泥とを混在させ、培養後の培養液を藻類および汚泥が混在した混在汚泥と上澄液とに固液分離するものである。
【００１２】
請求項３に記載された浄化処理方法は、請求項１記載の浄化処理方法において、藻類と活性汚泥微生物とを別個に培養し、被処理物にて活性汚泥微生物を培養し、活性汚泥微生物の培養後の培養液から汚泥と上澄液とを固液分離し、この固液分離した上澄液にて藻類を培養して、藻類と活性汚泥微生物とを別個に培養し、藻類の培養後の培養液を藻類と上澄液とに固液分離して、それぞれ固液分離した藻類の少なくとも一部と汚泥の少なくとも一部とを混合して混在汚泥とするものである。
【００１３】
請求項４に記載された浄化処理方法は、請求項１ないし３いずれか記載の浄化処理方法において、炭化水素および油脂類のいずれかを含有または産出する藻類を用いるものである。
【００１４】
請求項５に記載された浄化処理方法は、請求項１ないし４いずれか記載の浄化処理方法において、余剰汚泥を脱水し、脱水後の余剰汚泥を燃焼性汚泥として焼却するものである。
【００１５】
請求項６に記載された浄化処理方法は、請求項５記載の浄化処理方法において、脱水後の余剰汚泥を乾燥させて燃焼性汚泥とするものである。
【００１６】
請求項７に記載された浄化処理方法は、請求項１ないし６いずれか記載の浄化処理方法において、二酸化炭素含有ガスを供給し曝気しながら光合成を行う藻類を培養し、前記藻類に吸収されなかった二酸化炭素を回収し、この回収した二酸化炭素を再度曝気に利用するものである。
【００１７】
請求項８に記載された浄化処理装置は、活性汚泥法により被処理物を浄化処理する浄化処理装置であって、栄養塩類および有機物の少なくとも一方を含有した状態の被処理物にて藻類を培養することにより燃焼成分を含有または産出した藻類の少なくとも一部と、活性汚泥法にて発生する汚泥の少なくとも一部とを混在させて混在汚泥とする生物処理手段を備え、前記混在汚泥の少なくとも一部が処理系から排出される余剰汚泥となるものである。
【００１８】
請求項９に記載された浄化処理装置は、請求項８記載の浄化処理装置において、生物処理手段は、被処理物を活性汚泥微生物で生物学的処理しながら藻類を培養することによりこれら藻類と活性汚泥微生物を混合培養して培養後の藻類と汚泥とを混在させる生物反応槽と、この生物反応槽にて培養後の培養液を混在汚泥と上澄液とに固液分離する固液分離手段とを有するものである。
【００１９】
請求項１０に記載された浄化処理装置は、請求項８記載の浄化処理装置において、生物処理手段は、前記被処理物で活性汚泥微生物を培養する第１の生物反応槽と、前記活性汚泥微生物の培養後の培養液を汚泥と上澄液とを固液分離する第１の固液分離手段と、この第１の固液分離手段にて固液分離した上澄液で藻類を培養する第２の生物反応槽と、前記藻類の培養後の培養液を藻類と上澄液とに固液分離する第２の固液分離手段と、固液分離した汚泥の少なくとも一部および藻類の少なくとも一部を混合して混在汚泥とする混合槽とを有するものである。
【００２０】
請求項１１に記載された浄化処理装置は、請求項８ないし１０いずれか記載の浄化処理装置において、余剰汚泥を脱水する脱水手段と、脱水後の燃焼性汚泥を焼却する焼却手段とを備えたものである。
【００２１】
請求項１２に記載された浄化処理装置は、請求項１１記載の浄化処理装置において、脱水手段にて脱水した余剰汚泥を乾燥させて燃焼性汚泥とする乾燥手段を備えたものである。
【００２２】
請求項１３に記載された浄化処理装置は、請求項８ないし１２いずれか記載の浄化処理装置において、生物処理槽内へ二酸化炭素を供給し曝気する曝気手段と、藻類に吸収されず前記生物反応槽内に残留した二酸化炭素を回収し、この回収した二酸化炭素を前記曝気手段に返送する循環手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、被処理物にて藻類を培養することにより燃焼成分を含有または産出した藻類と、活性汚泥法にて発生する汚泥とを混在させるため、処理系から排出される余剰汚泥における燃焼成分の含有量を増加でき、余剰汚泥を燃料や助燃剤として有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る浄化処理装置の構成を示す説明図である。
【図２】同上浄化処理装置における生物反応槽を示す説明図である。
【図３】本発明の浄化処理装置における生物反応槽の変形例を示す説明図である。
【図４】本発明の浄化処理装置における生物処理手段の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態の構成について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１において、１は浄化処理装置であり、この浄化処理装置１は、例えば、有機排水、し尿、浄化槽の排水、汚水および汚泥などの液状廃棄物や排水である被処理物２を活性汚泥法にて浄化処理するものである。
【００２７】
浄化処理装置１は、窒素やリンなどの栄養塩類および有機物の少なくとも一方を含有した状態の被処理物２が供給されて活性汚泥処理する生物処理手段としての生物反応槽３を備えている。この生物反応槽３には、生物反応槽３にて処理した処理水である培養液10が供給される固液分離手段４が接続されている。また、固液分離手段４には、汚泥貯留槽５が接続され、この汚泥貯留槽５には、脱水手段６および乾燥手段７が順次に接続されている。さらに、乾燥手段７の後段には焼却手段８が設けられている。
【００２８】
図２に示す生物反応槽３内には、活性汚泥微生物11および藻類12が投入され、これら活性汚泥微生物11および藻類12が被処理物２中に浮遊するように浸漬している。
【００２９】
藻類12は、培養により炭化水素や油脂類を含有するものが好ましい。そして、生物反応槽３内の活性汚泥微生物11および藻類12により透明度が低く光合成が困難な場合には、例えば、有機化合物を炭素源とするオーランチオキトリウムなどの従属栄養藻類や、独立栄養および従属栄養のいずれでも培養可能なクロレラなどが用いられる。なお、生物反応槽３内が光合成可能な透明度の場合には、藻類12として、無機化合物を炭素源とするボツリオコッカスなどの光合成を行う藻類を用いることが好ましい。
【００３０】
このように活性汚泥微生物11および藻類12が投入された生物反応槽３内では、被処理物２を原料にして藻類12が培養される。また、被処理物２が活性汚泥微生物11による浄化作用で浄化される。
【００３１】
そして、被処理物２で培養することにより燃焼成分を含有または産出した藻類が、活性汚泥法にて発生する汚泥とともに生物反応槽３内に混在した状態になる。
【００３２】
ここで、生物反応槽３には、生物反応槽３内に二酸化炭素や酸素などの曝気用気体を供給し曝気する曝気手段13と、生物反応槽３内に残留した曝気用気体を回収し、回収した曝気用気体を再度生物反応槽３内へ供給する循環手段14とが設けられている。
【００３３】
なお、藻類12として光合成を行うものを用いた場合は曝気用気体として二酸化炭素含有気体を用い、藻類12として光合成を行わないものを用いた場合は曝気用気体として酸素含有気体を用いる。
【００３４】
曝気手段13は、生物反応槽３内に設置された散気装置15を有しており、この散気装置15には、曝気配管16を介して送風機17が接続されている。なお、送風機17は、外気を取り入れ可能な構成、または、図示しないガスボンベなどの二酸化炭素含有ガスや酸素含有ガスの供給手段が接続された構成となっている。
【００３５】
そして、送風機17の駆動により、散気装置15から生物反応槽３内へ気泡状の曝気用気体が放出される。
【００３６】
循環手段14は、生物反応槽３内に残留した曝気用気体を捕集して回収する回収手段18と、この回収手段18にて回収された曝気用気体を送風機17へ返送する返送手段19とを有している。
【００３７】
固液分離手段４は、生物反応槽３で処理した後、すなわち培養後の培養液10を、培養後の藻類および汚泥が混在した固形分である混在汚泥10aと上澄液10bとに分離できるものであればよく、例えば、重力沈降分離装置、遠心分離装置および膜分離装置などが用いられる。
【００３８】
汚泥貯留槽５は、固液分離手段４にて培養液から固液分離した混在汚泥10aのうちの一部を余剰汚泥として貯留するものである。なお、残りの混在汚泥10aは、返送経路20を介して生物反応槽３へ返送される。
【００３９】
汚泥貯留槽５に余剰汚泥が一定量貯留された際には、貯留された余剰汚泥の一部が脱水手段６に導入される。
【００４０】
脱水手段６は、余剰汚泥を脱水して脱水ケーキにするもので、例えば、フィルタプレス装置、ベルトプレス装置および真空脱水装置などが用いられる。
【００４１】
乾燥手段７は、脱水手段６による脱水が不十分で脱水ケーキの水分が多い場合に、脱水ケーキを乾燥させて燃焼性汚泥にするもので、例えば、加熱乾燥装置などが用いられる。なお、脱水手段６の脱水性能によっては、乾燥手段７による乾燥工程がなくても燃焼可能な水分量まで脱水でき、この場合は、脱水ケーキを燃焼性汚泥とする。
【００４２】
そして、焼却性汚泥は、藻類12が含有または産出した燃焼成分を含有しており、燃焼しやすい汚泥である。
【００４３】
焼却手段８は、燃焼性汚泥を燃料または助燃剤として使用するもので、例えば、焼却炉および加熱炉などである。
【００４４】
次に、上記浄化処理装置１にて被処理物２を処理する際の浄化処理方法を説明する。
【００４５】
栄養塩類および有機物の少なくとも一方を含有した被処理物２を生物反応槽３に供給する。
【００４６】
生物反応槽３内には、活性汚泥微生物11と藻類12とが投入されており、供給された被処理物２中に活性汚泥微生物11と藻類12とが浮遊するように浸漬している。
【００４７】
そして、生物反応槽３内にて、被処理物２を活性汚泥微生物11の活性汚泥微生物で生物学的処理しながら藻類12を培養する。
【００４８】
このように藻類12を培養すると、培養により燃焼成分を含有または産出した培養後の藻類とともに、生物反応槽３内での活性汚泥法にて発生する汚泥とが混在した状態になる。
【００４９】
より具体的に説明すると、藻類12が従属栄養藻類の場合には、この従属栄養藻類が被処理物２中の有機物を吸収および分解して繁殖し、繁殖にともなって燃焼成分である油脂類を含有または産出する。
【００５０】
なお、藻類12が独立栄養藻類の場合には、活性汚泥微生物が被処理物２中の有機物を分解して二酸化炭素を放出するとともに、独立栄養藻類がその二酸化炭素および光をエネルギ源として光合成を行って繁殖し、繁殖にともなって燃焼成分である炭化水素を含有または産出する。
【００５１】
このように含有または産出された炭化水素や油脂類などの燃焼成分は、繁殖した藻類とともに、活性汚泥微生物の生物学的処理にて生物反応槽３内で発生した汚泥と混在する。
【００５２】
ここで、生物反応槽３内では、散気装置15から曝気用気体が放出されて曝気されており、曝気によって活性汚泥微生物11および藻類12が生物反応槽３中で拡散するように移動している。このように曝気によって、活性汚泥微生物11および藻類12が被処理物２中で拡散するため混合および撹拌が促進される。
【００５３】
また、藻類12に吸収されず生物反応槽３に残留し気相となった曝気用気体は、回収手段18にて回収され、この回収された曝気用気体が、返送手段19にて送風機17へ返送されて散気装置15にて再度生物反応槽３内へ放出される。
【００５４】
そして、被処理物２を活性汚泥微生物11および藻類12にて一定時間処理した後に、処理後の培養液10を固液分離手段４に導入する。
【００５５】
この固液分離手段４にて、生物反応槽３からの培養液10を、藻類および汚泥が混在した混在汚泥10aと排水可能な上澄液10bとに固液分離する。
【００５６】
固液分離後の上澄液10bは、図示しない排水設備から排出する。
【００５７】
また、混在汚泥10aの一部は、返送経路20を介して生物反応槽３へ返送し、残りの混在汚泥10aを余剰汚泥として汚泥貯留槽５へ導入する。
【００５８】
汚泥貯留槽５では、余剰汚泥が一旦貯留された後、脱水手段６へ導入される。
【００５９】
また、汚泥貯留槽５から導入された余剰汚泥は、脱水手段６にて脱水して脱水ケーキとする。
【００６０】
この脱水ケーキは、水分が多い場合には乾燥手段７にて乾燥させて、燃焼成分を含有し燃焼しやすい燃焼性汚泥とする。
【００６１】
このように形成された燃焼性汚泥は、焼却手段８にて、燃料または助燃剤として使用されて焼却される。
【００６２】
そして、上記浄化処理装置１や浄化処理方法によれば、生物反応槽３にて藻類12を培養することにより燃焼成分を含有または産出した藻類と、活性汚泥法にて発生する汚泥とを混在させるため、処理系から排出される余剰汚泥における燃焼成分の含有量を増加できる。したがって、余剰汚泥は、燃焼しやすく、焼却炉や加熱炉などの燃料や助燃剤などとして有効に利用できる。また、培養後の藻類が汚泥に混在することにより、余剰汚泥は、汚泥のみの場合と比較して脱水性を向上できる。
【００６３】
特に、浄化処理装置１が燃焼性汚泥を燃料または助燃剤として使用される焼却手段８を備えた構成にすることにより、被処理物２を浄化処理できるだけでなく、余剰汚泥（燃焼性汚泥）を燃料または助燃剤として焼却するまでを一連の工程で進行でき、余剰汚泥を燃料や助燃剤として有効利用したうえで処分できる。
【００６４】
また、生物反応槽３にて、被処理物２で藻類12を培養するとともに被処理物２を活性汚泥微生物11にて生物学的処理するため、生物反応槽３だけで被処理物２を浄化して、発生する汚泥と、燃焼成分を含有または産出した藻類とを混在させることができ、容易な構成で簡単に処理できる。そのため、既存設備への適用も容易である
さらに、通常の活性汚泥法では、活性汚泥微生物による生物学的処理にて二酸化炭素が産出され、生物反応槽３内のｐＨが変化してしまうが、同一の生物反応槽３において、活性汚泥微生物および藻類12を培養することにより、活性汚泥微生物の生物学的処理にて発生する二酸化炭素を藻類12にて吸収することも期待でき、生物反応槽３内のｐＨが変化しにくく状態が安定しやすい。また、ｐＨが変化しにくいので浄化処理が安定しやすい。
【００６５】
さらに、生物反応槽３では、栄養塩類および有機物の少なくとも一方を含有した被処理物２での培養により炭化水素や油脂類を含有または産出する藻類12を用いているため、余剰汚泥の燃焼性を向上でき、余剰汚泥を例えば燃料や助燃剤などとして有効に利用できる。
【００６６】
また、生物反応槽３は、循環手段14を備え、藻類12に吸収されず生物反応槽３内に残留した曝気用気体を循環手段14にて回収し曝気手段13に返送されて再度曝気に利用されるため、曝気用気体を無駄なく利用でき、効率的に曝気できる。
【００６７】
なお、上記一実施の形態では、浄化処理装置１が、生物反応槽３と、固液分離手段４と、汚泥貯留槽５と、脱水手段６と、乾燥手段７とを備えた構成としたが、このような構成には限定されず、藻類12が培養される生物処理手段を備え、活性汚泥法により被処理物２を浄化処理して、培養により燃焼成分を含有または産出した藻類と、活性汚泥法により発生する汚泥とを混在させる構成であればよい。
【００６８】
また、浄化処理装置１は、乾燥手段７を備えた構成としたが、このような構成には限定されず、脱水手段６の脱水性能によっては、乾燥手段７による乾燥工程がなくても燃焼可能な水分量まで余剰汚泥を脱水できるため、この場合は、乾燥手段７を設けなくてもよい。
【００６９】
さらに、浄化処理装置１は、脱水手段６や乾燥手段７の後段に焼却手段８を備え、被処理物２の浄化処理から余剰汚泥（燃焼性汚泥）の焼却までを一連の工程で進行する構成としたが、このような構成には限定されず、余剰汚泥を燃焼性汚泥とした後、この燃焼性汚泥を、別途、焼却設備の燃料や助燃剤として使用する構成にしてもよい。
【００７０】
また、浄化処理装置１は、固液分離した上澄液10bにて再度藻類12を繁殖する構成などにしてもよい。この場合は、藻類12として有機物を必要としない光合成を行う藻類を用いることが好ましい。
【００７１】
生物反応槽３では、曝気用気体で曝気しながら藻類12を培養し、槽内に残留した曝気用気体を返送して再度曝気に利用する構成としたが、このような構成には限定されず、例えば曝気しないで撹拌のみ行う構成や、循環手段14を設けずに槽内に残留した曝気用気体を返送しない構成などにしてもよい。
【００７２】
また、曝気手段13の構成は適宜決定でき、例えば、図３に示す変形例のように、循環ポンプ21およびエジェクタ22が設けられ、このエジェクタ22により、被処理物２に対して上方から曝気用気体を吹き付けるように曝気する構成などにしてもよい。
【００７３】
ここで、被処理物２を活性汚泥微生物11により生物学的処理しながら藻類12を培養して藻類12および活性汚泥微生物11を混合培養する構成としたが、このような構成には限定されず、例えば、被処理物２で藻類12を培養した後、活性汚泥微生物による生物学的処理する構成や、これら藻類12の培養と生物学的処理との順序を逆にした構成などのように、活性汚泥微生物11と藻類12とを別個に培養する構成にしてもよい。
【００７４】
活性汚泥微生物11と藻類12とを別個に培養する構成では、例えば、図４に示すように、生物処理手段30が被処理物２が供給される第１の生物反応槽31を備える。
【００７５】
そして、被処理物２を第１の生物反応槽31にて活性汚泥微生物11を培養し、その培養液32を第１の固液分離手段33にて汚泥32aと上澄液32bとに固液分離する。
【００７６】
また、この第１の固液分離手段33の後段に第２の生物反応槽34を設け、この第２の生物反応槽34にて、第１の固液分離手段33で分離された上澄液32bにより藻類12を培養し、その培養液35を第２の固液分離手段36で培養後の藻類35aと上澄液35bとに固液分離する。
【００７７】
さらに、混合槽37にて汚泥32aの一部と培養後の藻類35aの一部とを混合して混在汚泥38とし、この混在汚泥38を処理系から排出される余剰汚泥とする。
【００７８】
ここで、第１の固液分離手段33にて分離された汚泥32aの残部は、汚泥返送経路39を介して第１の生物反応槽31へ返送される。また、第２の固液分離手段36にて分離された藻類35aの残部は、藻類返送経路40を介して第２の生物反応槽34へ返送される。
【００７９】
なお、汚泥32aおよび藻類35aの返送量は適宜設定でき、また、汚泥返送経路39や藻類返送経路40を設けずに、それぞれ固液分離した藻類35aおよび汚泥32aを全て混合槽37へ供給する構成にしてもよい。
【００８０】
このように、活性汚泥微生物11で培養後の上澄液32bで藻類12を培養する場合は、上澄液32bの透明度などから藻類12が光合成可能な状態であるため、藻類12として、無機化合物を炭素源とするボツリオコッカスなどの光合成を行う藻類や、独立栄養および従属栄養のいずれでも培養可能なクロレラなどを用い、第２の生物反応槽34では活性汚泥微生物11を培養しないことが好ましい。
【００８１】
そして、このように藻類12と活性汚泥微生物11とを別個に培養する場合には、被処理物２の成分が藻類12に取り込まれるため、活性汚泥微生物11への負荷を低減でき、曝気風量などを減少できる。
【００８２】
また、光合成を行う藻類12を培養する場合には、曝気手段13にて第２の生物反応槽34内へ二酸化炭素含有ガスを供給し、二酸化炭素で曝気する構成にすることにより、藻類12が二酸化炭素で曝気されながら培養されるため、曝気による混合効果および撹拌効果だけでなく、藻類12が二酸化炭素を吸収することによる藻類12の繁殖促進効果も期待でき、安定して燃焼成分が藻類12に含有または産出される。
【００８３】
このように光合成を行い藻類12を用いるとともに二酸化炭素で曝気する場合には、藻類12に吸収されなかった二酸化炭素を回収し、この回収した二酸化炭素を再度曝気に利用することにより、効率的に二酸化炭素を藻類に供給できる。
【符号の説明】
【００８４】
１    浄化処理装置
２    被処理物
３    生物処理手段としての生物反応槽
４    固液分離手段
６    脱水手段
７    乾燥手段
８    焼却手段
10    培養液
10a   混在汚泥
10b   上澄液
11    活性汚泥微生物
12    藻類
13    曝気手段
14    循環手段
30    生物処理手段
31    第１の生物反応槽
32    培養液
32a   汚泥
32b   上澄液
33    第１の固液分離手段
34    第２の生物反応槽
35    培養液
35a   藻類
35b   上澄液
36    第２の固液分離手段
37    混合槽
38    混在汚泥
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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