(57)【要約】【課題】  微生物による汚水処理工程に入る前に、有機汚泥を熱溶解させることにより、その後の微生物による分解が容易になるようにし、特に、容易な温度管理で有機汚泥を効率良く溶解することができる汚水処理法を提供する。【解決手段】  汚水の微生物学的処理方法において、原汚水の流動性が低い場合は、煮込み槽内に導き入れる前に攪拌槽において原汚水に水を加えてＢＯＤ濃度を約１００００ｐｐｍ以下に希釈して流動性を高めるとともにその攪拌槽内でその汚水を攪拌し、その攪拌処理した汚水を煮込み槽内に導き入れてその汚水を加熱して５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節し、前記煮込み槽内で汚泥が可溶化状態になった後、その煮込み汚水を微生物による分解処理工程に移行させる。【選択図】      図１
2008055423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水の微生物学的処理方法において、原汚水の流動性が低い場合は、煮込み槽内に導き入れる前に攪拌槽において原汚水に水を加えてＢＯＤ濃度を約１００００ｐｐｍ以下に希釈して流動性を高めるとともにその攪拌槽内でその汚水を攪拌し、
その攪拌処理した汚水を煮込み槽内に導き入れてその汚水を加熱して５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節し、
前記煮込み槽内で汚泥が可溶化状態になった後、その煮込み汚水を微生物による分解処理工程に移行させることを特徴とする汚水の煮込み処理法。
【請求項２】
汚水の微生物学的処理方法において、原汚水の流動性が低い場合は、煮込み槽内に導き入れる前に攪拌槽において原汚水に水を加えてＢＯＤ濃度を約１００００ｐｐｍ以下に希釈して流動性を高めるとともにその攪拌槽内でその汚水を攪拌し、
その攪拌処理した汚水を煮込み槽内に導き入れてその汚水を加熱して５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節し、
前記煮込み槽内で汚泥が可溶化状態になった後、その煮込み汚水を注入した空気とともにミキシングパイプに通過させることによりそのミキシングパイプ内でミキシングしてから微生物による分解処理工程に移行させることを特徴とする汚水の煮込み処理法。
【請求項３】
攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、その攪拌槽内の汚水を引き抜いて圧送して、ミキシングパイプに通過させることによりそのミキシングパイプ内でミキシングしてからその攪拌槽内に戻入れる攪拌循環である請求項１又は２に記載の汚水の煮込み処理法。
【請求項４】
攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、その攪拌槽内の汚水を引き抜いて圧送して、注入した空気とともにミキシングパイプに通過させることによりそのミキシングパイプ内でミキシングしてからその攪拌槽内に戻入れる攪拌循環である請求項１又は２に記載の汚水の煮込み処理法。
【請求項５】
攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、その攪拌槽内の汚水を高速攪拌することを特徴とする請求項１又は２に記載の汚水の煮込み処理法。
【請求項６】
攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、その攪拌槽内の汚水を引き抜いて圧送して、ミキシングパイプに通過させることによりそのミキシングパイプ内でミキシングしてからその攪拌槽内に戻入れる攪拌循環と、その攪拌槽内の汚水を高速での攪拌とを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚水の煮込み処理法。
【請求項７】
攪拌槽内で攪拌する時に、攪拌槽内の汚水を５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の汚水の煮込み処理法。
【請求項８】
攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、その攪拌槽内の汚水を５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節をしつつ数分間程低速で攪拌し、その後、その攪拌槽内の汚水を引き抜いて圧送して、ミキシングパイプに通過させることによりそのミキシングパイプ内でミキシングしてからその攪拌槽内に戻入れる攪拌循環を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚水の煮込み処理法。
【請求項９】
汚水を最初のミキシングパイプに通過させる前に、その汚水中に含まれる微生物難分解性固形物の除去を行うことを特徴とする請求項２乃至８のうちいずれか一項に記載の汚水の煮込み処理法。
【請求項１０】
攪拌中又は攪拌前の汚水に対して、水酸化ナトリウム、界面活性剤又は酵素剤を投入することを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の汚水の煮込み処理法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大量に排出される生活廃水や畜産排水などの有機汚水を効率良く浄化処理するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生活廃水、畜産排水、ホテルやレストランなどの業務排水などの有機汚水を浄化処理するために、これまで、微生物を利用した各種汚水浄化処理方法が提案、実施されている。
【０００３】
一般的には、汚水処理槽の汚水をエアレーションして、好気性微生物によって有機汚泥の分解処理を行う活性汚泥法が多く実施されている。
そして通常この方法の場合には、好気性微生物にとって最適な温度、即ち、常温からやや高めの温度条件が好ましいとされている。
【０００４】
また一般的に、エアレーションによる好気性微生物処理をしていても、汚水の温度が低温の場合には、水に溶ける溶存酸素の溶解率が上がり酸素の供給が増加するが、微生物の活動が不活発になり、処理能力は上がらなくなる。
また逆に高温の場合には、温度が低温の場合には、微生物の活動が活発化するが、水に溶ける溶存酸素の溶解率が低下して酸素の供給が少なくなるので、この場合にも処理能力は上げることができなかった。
即ち低温になっても、高温になってもどちらにしても処理能力が低下する問題があった。また、温度が高いと強烈な悪臭を放つようになってしまうといった難点があった。
【０００５】
そこで、このような処理槽での処理量の負担を軽減する方法として、処理槽に流入する前に、ゴミ受け籠での生ゴミなどの固形分の分離除去やグリーストラップなどを設置して油脂分の事前分離除去が行なわれている。
また凝集剤などの使用による軽減方法もあるが、通常使用されるカチオンなどの凝集剤は環境には好ましくないのでさらにその凝集剤の２次処理をしなければならない難点がある。
【０００６】
さらに、処理能力の低い汚水処理方法では、大量に発生する汚水の処理は処理槽の規模を大きくすることによりその処理量に対応できるようにすることが一般的に採られている。しかし、都市部では充分に処理できるような広い設備用地を近くに確保することが大変に難しくなっている。
【０００７】
そこで、単にエアレーションをしていても限界があるので、さらに処理能力を高めるために、微生物の棲家となって微生物の繁殖を促進し汚泥の分解能力を高めるための微生物が多く棲みつくように汚水との接触表面積が大きくなる素材から成る微生物担体を投入した汚水処理槽が実施されている。
このような担体を使用した汚水処理槽では、油脂類が多く含まれる汚水や高濃度ＳＳ値の汚水が流入すると微生物担体表面に通常の微生物では分解できない油膜や分解しきれない汚水物質が張り付き、そうなるとどのような担体でも、その空隙部分や網目部分に必ず目詰まりが起こり、担体としての本来の機能が低下し、最悪の場合には処理機能が得られなくなる問題があった。
【０００８】
また、嫌気性微生物による処理方法においては、汚水処理槽を密閉しておき、各種分解合成細菌によって、嫌気性処理槽内にある有機汚泥をメタンや硫化水素ガスなどに分解するものであり、その際に発熱を伴い高い温度になるが、さらにこの温度を強制的に嫌気性細菌の適した高い温度環境にして分解を促進させようとするものがある。
しかし、この方法では、有機汚泥の可溶化が効率良くは得られず、またこの温度の調節においては、通常の嫌気性微生物が好む５０°Ｃ~７０°Ｃ程度までの温度に調整することであって、それよりさらに高温にすると、各種分解細菌が弱まり、ついには死滅してしまうので、高温の程度には限界があった。
【０００９】
そこで、微生物的処理における以上のような問題を、別の視点から、より効率良く処理しようとする技術的提案がなされている。
それは水熱・生物法と呼ばれ、水熱反応装置によって１５０°Ｃ〜３００°Ｃの高温で汚泥を溶解処理し、その後の微生物による分解を容易にしようとするものである。
この方法の場合には、水熱反応をさせるため、汚水を短時間煮沸させて有機物を溶解させることにより処理時間効率を高めることができるが、極めて高温のためその温度管理は難しく、さらに水蒸気が発生するので気化熱による多量のエネルギーが消費されてしまうことなる難点があった。
また気化熱を抑えるために加圧すると、その高温加圧装置が複雑化するとともにそのための装置が大掛かりとならざるを得ない欠点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、微生物による汚水処理工程に入る前に、有機汚水を水熱反応によって溶解させることにより、その後の微生物による分解が容易になるようにし、生活廃水、畜産排水、ホテルやレストランなどの業務排水などの有機汚水を処理するための微生物による汚水処理槽を備えた各種汚水浄化システムに対してその処理能力を越える汚水の発生があったとしてもその前処理をすることにより十分に対応できるようにし、特に装置的には極めてコンパクト化が可能となり、また沸騰や加圧させずに容易に温度管理ができて、しかもミキシングすることで有機汚泥を効率良く溶解させることができる汚水処理法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の汚水の微生物学的処理方法における汚水の煮込み処理法は主として、煮込み槽内で処理した汚水を、次の微生物による分解処理工程に直接移行させる方法と、ミキシングパイプ内でミキシングしてから微生物による分解処理工程に移行させる方法の二つのタイプがある。
【００１２】
前者のタイプの形態は、原汚水の流動性が低い場合は、煮込み槽内に導き入れる前に攪拌槽において原汚水に水を加えてＢＯＤ濃度を約１００００ｐｐｍ以下に希釈して流動性を高めるとともに、その攪拌槽内でその汚水を攪拌する。
その攪拌処理した汚水を煮込み槽内に導き入れてその汚水を加熱して５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節する。
そして、前記煮込み槽内で汚泥が可溶化状態になった後、その煮込み汚水を微生物による分解処理工程に移行させることを特徴とするものである。
【００１３】
後者のタイプの形態は、原汚水の流動性が低い場合は、煮込み槽内に導き入れる前に攪拌槽において汚水に水を加えてＢＯＤ濃度を約１００００ｐｐｍ以下に希釈して流動性を高めるとともに、その攪拌槽内でその汚水を攪拌する。
その攪拌処理した汚水を煮込み槽内に導き入れてその汚水を加熱して５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節する。
そして、前記煮込み槽内で汚泥が可溶化状態になった後、その煮込み汚水を注入した空気とともにミキシングパイプに通過させることによりそのミキシングパイプ内でミキシングしてから微生物による分解処理工程に移行させることを特徴とするものである。
【００１４】
また、上記構成において、前記攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、その攪拌槽内の汚水を引き抜いて圧送して、ミキシングパイプに通過させることによりそのミキシングパイプ内でミキシングしてからその攪拌槽内に戻入れる攪拌循環をするものである。
【００１５】
また、上記構成において、前記攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、その攪拌槽内の汚水を引き抜いて圧送して、注入した空気とともにミキシングパイプに通過させることによりそのミキシングパイプ内でミキシングしてからその攪拌槽内に戻入れる攪拌循環をするものである。
【００１６】
また、上記構成において、前記攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、その攪拌槽内の汚水を高速攪拌することを特徴とするものである。
【００１７】
また、上記構成において、前記攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、その攪拌槽内の汚水を引き抜いて圧送して、ミキシングパイプに通過させることによりそのミキシングパイプ内でミキシングしてからその攪拌槽内に戻入れる攪拌循環と、その攪拌槽内の汚水を高速での攪拌とを組み合わせたものであることを特徴とするものである。
【００１８】
また、上記構成において、前記攪拌槽内で攪拌する時に、攪拌槽内の汚水を５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節することを特徴とするものである。
【００１９】
また、上記構成において、攪拌槽内での汚水の攪拌方法が、その攪拌槽内の汚水を５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節をしつつ数分間程低速で攪拌し、その後、その攪拌槽内の汚水を引き抜いて圧送して、ミキシングパイプに通過させることによりそのミキシングパイプ内でミキシングしてからその攪拌槽内に戻入れる攪拌循環を行うことを特徴とするものである。
【００２０】
また、上記各形態の構成において、汚水を最初のミキシングパイプに通過させる前に、その汚水中に含まれる微生物難分解性固形物の除去を行うことを特徴とするものである。
【００２１】
さらに、上記各形態の構成において、攪拌中又は攪拌前の汚水に対して、水酸化ナトリウム、界面活性剤又は酵素剤を投入することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は以上のようであり、微生物による汚水処理工程に入る前に、汚水を攪拌槽内で攪拌して粉砕してから、その細かくなった有機汚泥を５５°Ｃ〜９８°Ｃの高温で煮込むと同時にミキシングパイプ１に通過させてミキシングすることで、ことによって汚水中に含まれている生物由来の細胞壁を溶解・破壊し、有機物の溶解効率を相乗的に高め、可溶化率９０％以上を得るのにこれまでより５倍から１０倍早く、極めて短時間処理が可能となった。
また、ミキシング中又はミキシング前の汚水に対して、水酸化ナトリウム、界面活性剤又は酵素剤を投入することによって、さらに溶解効率を高めることができるようになった。
【００２３】
また、ミキシングパイプによるミキシングは、その汚水Ｄ中の溶存酸素濃度は大幅に増加させ、後の微生物による汚水処理槽において、その中にいる好気性微生物の酸素の消費を促し、極めて活発に有機物を分解処理するようになる。
このため、汚水処理槽の汚水処理能力への負荷は大幅に軽減されることになる。
このことによって、ホテルやレストランなどの業務排水などの有機汚水を処理するための微生物による汚水処理槽を備えた各種汚水浄化システムに対してその処理能力を越える汚水の発生があったとしても本発明の前処理をすることによりその設備のままで十分に対応できるようになった。
【００２４】
また、この方法により、装置的には極めてコンパクト化が可能となり、また沸騰や加圧させずに容易に温度管理ができるので、設備費用や管理費用の大幅な削減が実現できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の汚水の微生物学的処理方法における汚水の煮込み処理法は、煮込み槽内で処理した汚水を、次の微生物による分解処理工程に直接移行させる方法（図１のフロー図で示す）と、ミキシングパイプ内でミキシングしてから微生物による分解処理工程に移行させる方法の二つのタイプがある。
それらの実施の形態を図の実施例に基づいて以下説明する
【００２６】
先ず、図１のフロー図で示す煮込み槽内の汚水を攪拌循環させる方法を、その方法を実施するための装置を示す図２乃至図６により詳しく説明する。
【００２７】
この形態においては、原汚水Ｇの流動性が高い場合と低い場合とがあり、流動性が高い場合（ＢＯＤ濃度が約１００００ｐｐｍ以下の場合）には希釈する必要はない。
【００２８】
その理由は、汚水のＢＯＤ濃度が約１３０００ｐｐｍ程度になるとミキシングパイプ１の通過が困難となって通過効率が落ちる。
さらに、１５０００ｐｐｍ以上になるとパイプ径の大きさによっては、攪拌機が２２が稼動しにくくなったり、ミキシングパイプ１に流れなくなる虞があるからである。
【００２９】
したがって、流動性が低い場合は、本発明と別構造である図７に示すように、原汚水Ｇを微生物難分解性固形物除去装置７に送水管９を通して導き入れて、汚水中の髪の毛、ビニール紐、合成樹脂製ラップ片、プラスチック片、金属片、陶器片などを、水と一緒に流して選別除去してから、その固形物除去装置７からセラミック製やステンレス製の攪拌槽１３、２１（図７では煮込み槽２入れている点で異なる部分がある）へは送水管８を介して導き入れると良い。
この固形物除去装置７としては、金網、芽の粗い不織布スクリーン、ドラムスクリーンなどの装置が使用できる。
そして、前記攪拌槽１３、２１内において、その汚水Ｇに水Ｗを加え、ＢＯＤ濃度を約１００００ｐｐｍ以下に希釈して流動性を高める。
【００３０】
即ちこの方法では、原汚水Ｇを、まず攪拌槽１３内に導き入れ、原汚水Ｇの流動性が低い場合はまたその攪拌槽１３内に水Ｗを加えて、ＢＯＤ濃度を約１００００ｐｐｍ以下に希釈して流動性を高め、その流動性の高い汚水を攪拌し、そうした後に、煮込み槽２内に送ることになる。
【００３１】
そして、その煮込み槽２内でその汚水Ｄを加熱して５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節する。
そして同時にその煮込み槽２においては、温度調節された高温汚水Ｄをその煮込み槽２内の高温汚水Ｄを送水管５を介して、ポンプ４で管内に凹凸や交互に舌片を設けたミキシングパイプ１に導き入れてミキシングを行い返送管６によりの煮込み槽２内に戻入れる攪拌循環を継続することもできる。
このミキシングパイプ１は、予め前記微生物難分解性固形物除去装置７によって髪の毛、ビニール紐が予め取り除かれていれば、毛詰まりなどの障害が防止されることになる。
【００３２】
そして、約３０分〜１時間程経過して、前記煮込み槽２内で汚泥が可溶化状態になったらその煮込み汚水Ｄを、次の微生物による分解処理工程に移行させる。
【００３３】
前記煮込み槽２には温度調節のための電熱ヒーター３を設けてあり、その電熱ヒーター３は煮込み槽に設置した温度センサーを備えた制御部を介して電源に接続してある。
そして、煮込み処理した汚水Ｄは、その後、微生物による汚水処理槽１０に、送水管１１を介してポンプ１２で送られる。
【００３４】
また、この汚水処理槽１０は、従来の微生物による処理方法を実施するた汚水処理槽１０であり、好気処理槽、嫌気処理槽及びそれら両方を備えた複合的な汚水処理システムＳも含めて殆どの汚水処理槽１０に使用することができる。
【００３５】
攪拌槽１３内での汚水の攪拌方法については、図６に示すように、ミキシングパイプ１によるミキシングと攪拌機２４による攪拌とを同時に行えるようにすることももできる。
【００３６】
本発明の方法には、各種形態があり、図２に示すように、攪拌槽１３内の汚水Ｄをミキシングパイプ１に、送水管１４を介してポンプ１５で導いて、放水管１６から再び攪拌槽１３内に戻入れるミキシング循環を少なくとも数分間程継続すると良い。
この際、攪拌槽１３内に設けたヒーター１９で５５°Ｃ〜９８°Ｃに加熱した状態で攪拌すると水熱で溶けた有機物をミキシングで機械的に破壊できるので可溶化にとって飛躍的な相乗効果が現われる。
【００３７】
そして、そのミキシング処理した汚水Ｄは、攪拌槽１３から、送水管１７を介してポンプ１８で送水され、煮込み槽２内に導き入れられる。
そしてその煮込み槽２内でその汚水Ｄはヒーター３により加熱され５５°Ｃ〜９８°Ｃに温度調節され、煮込み槽２内で汚泥が可溶化状態になったらその煮込み汚水Ｄを、上記方法と同様に、従来の微生物による処理方法を実施するた汚水処理槽１０に、送水管１１を介してポンプ１２で送水する。
【００３８】
また、別の形態は、図３に示すように、その攪拌槽１３内の汚水Ｄを攪拌モーター２５による羽根による攪拌機２４で継続的に攪拌を行い、その攪拌された攪拌槽１３の汚水を送水管１７介してポンプ１８で導いてに煮込み槽２内に送る。
また前記攪拌機２４ではミキシングをしばらく継続する。
この際にも、攪拌槽１３内に設けたヒーター１９で５５°Ｃ〜９８°Ｃに加熱した状態で攪拌すると水熱で溶けた有機物をミキシングで機械的に破壊できるので可溶化にとって飛躍的な相乗効果が現われる。
【００３９】
また、攪拌槽１３内での汚水の攪拌方法については、図４に示すように、ミキシングパイプ１によるミキシングと攪拌機２４による攪拌とを同時に行えるようにすることももできる。
この際にも、攪拌槽１３内に設けたヒーター１９で５５°Ｃ〜９８°Ｃに加熱した状態で攪拌すると水熱で溶けた有機物をミキシングで機械的に破壊できるので可溶化にとって飛躍的な相乗効果が現われる。
【００４０】
そして、煮込み処理された汚水Ｄは、その後、図４に示す上記方法のように直接に微生物による汚水処理槽１０に、送水管１１を介してポンプ１２で送られる方法と、図５に示すように、汚水Ｄをその煮込み槽２内の高温汚水Ｄを送水管１１を介して、ポンプ１２で管内に凹凸や交互に舌片を設けたミキシングパイプ１に空気注入管２０から注入した空気とともに導き入れてミキシングを行い送られる方法がある。
この後者の方法では、上記方法と同様に、次ぎの汚水処理槽１０の汚水内に微細な気泡を入れることができる。そして、汚水処理槽１０内の好気性微生物に気泡内の酸素を供給し、汚泥分解処理を促進させることができる。
【００４１】
また、図６に示すように、攪拌槽１３内の汚水Ｄをミキシングパイプ１に、送水管１４を介してポンプ１５で導いて放水管１６から再び攪拌槽１３内に戻入れるミキシング循環をしばらく継続する際に、空気注入管２０から空気を注入すると、これで発生する微細気泡によって汚泥分の溶解効果が高められる。
【００４２】
また、溶解効率を高める方法として、上記各構成において、前記ミキシング中又はミキシング前の汚水に対して、水酸化ナトリウム、界面活性剤又は酵素剤を投入することが有効である。
例えば、水酸化ナトリウムを１０ｔの処理汚水に対して４０ｋｇ入れると１０％ほど効率が上がることが実験で確認されている。
【００４３】
なお、前記ミキシングパイプ１を、汚水を攪拌する攪拌過程や汚水処理槽１０への送水時に使用する場合には、いずれの場合にもそのミキシングパイプ１内の毛詰まりなどの障害が発生するのを防止するために、前記微生物難分解性固形物除去装置７によって事前に髪の毛、ビニール紐を取り除いて置くと、髪の毛除去作業などが解消されスムーズな管理ができるようになる。
【００４４】
（作用）
上記の如く本発明は、１００°Ｃ以上にもなる極めて高温に加圧煮沸処理することなく、有機汚泥を５５°Ｃ〜９８°Ｃの水が蒸発しない高温で煮ると同時にミキシングパイプ１に通過させてミキシングすることで、汚水中に含まれている生物由来の細胞壁を熱で溶解させるとともに弱まった細胞壁をミキシングで機械的に破壊し、そのことにより細胞液を効果的に水中に溶け出させることができるようになった。
即ち、水熱溶解とミキシング破壊とで有機物の溶解効率が相乗的に高めることが可能になった。
また、攪拌中又は攪拌前の汚水に対して、有機物を溶かす性質のある薬剤、即ち水酸化ナトリウム、界面活性剤又は酵素剤を投入することによって、さらに溶解効率を高めることができるようになる。
【００４５】
また、ミキシングパイプ１に通過させて空気を注入してミキシングすると、その汚水Ｄ中の溶存酸素濃度は大幅に増加する。このことは後の微生物による汚水処理槽１０において、その中にいる好気性微生物にとって大変好ましく、その酸素を消費して極めて活発に有機物が分解処理される。
このため、汚水処理槽１０の汚水処理能力への負荷は大幅に軽減されることになる。
また、このミキシングで発生する気泡により悪臭を防止することができ、汚水の抜き取り検査して含まれている気泡の状態をみることによって攪拌の状態も確認することができる利点がある。
【００４６】
（試験例１）
従来、可溶化率が、約６時間以上要して処理されて約９０％となっていたのが、３０分〜１時間程度の処理で約９０％以上にできるようになった。
以下は可溶化率を９０％とした場合の温度に対する所要時間である。
２０°Ｃ：ＰＨ１１（カセイソーダによる調整）６〜１２時間（ビーカー試験）
５０°Ｃ：ＰＨ２．５（硫酸による調整）      約２時間
８５°Ｃ：ＰＨ７                            約１０分（攪拌あり）
８５°Ｃ：ＰＨ１１（カセイソーダによる調整）約１０分（攪拌あり）
【００４７】
なお、本発明で言う、「可溶化」とは、生物の細胞壁を破壊して中の細胞液が水に溶け出すようにすることである。また「可溶化率」とは、原液ＣＯＤ濃度を、フィルターを通過した細胞液のＣＯＤ濃度「ソルブド−ＣＯＤ濃度（Ｓ−ＣＯＤ）」で割った数値である。
可溶化率を９０％にするには２０°Ｃでは約６〜１２時間かかるところ、８５°Ｃでは１０分で可溶化率が９０％を越えることが確認でき、この時間短縮は驚異的なことである。
【００４８】
（試験例２）
容器にＳ−ＣＯＤ濃度が１５ｐｐｍの汚水をビーカーに入れて、ヒーターで加熱する実験をした。
８５°Ｃから９５°Ｃの範囲に維持されるように１０分から２０分置きにヒーターのスイッチを操作して温度維持を図った。
そして、ビーカー内は一応対流による攪拌がなされているので、時々その攪拌を補う意味で手動によって攪拌をした。
【００４９】
この実験で次のような結果が得られた。
（1）１０分                  Ｓ−ＣＯＤ  ３８０ｐｐｍ：可溶化率９６％
［この可溶化率の計算式：（３８０−１５）÷３８０＝９６］
（2）３０分                  Ｓ−ＣＯＤ  ７９０ｐｐｍ：可溶化率９８．１％
（3）１０分カセイソーダ使用  Ｓ−ＣＯＤ１３００ｐｐｍ：可溶化率９８．８％
（4）１０分カセイソーダ使用  Ｓ−ＣＯＤ１８００ｐｐｍ：可溶化率９９．１％
【００５０】
従来では、６時間程かけて処理してＳ−ＣＯＤが４３０ｐｐｍ：可溶化率９６．５％であり、本実験では約１０分間で十分処理可能であることが確認できた。
したがって、本発明によれば、温度を８５°Ｃにして１０分もあれば可溶化率を９０％以上にして、汚泥処理能力を大幅に向上させることが可能となる。
【００５１】
（試験例３）
容器にＳ−ＣＯＤ濃度が7５ｐｐｍの汚水をビーカーに入れて、ヒーターで加熱する実験をした。
８５°Ｃから９５°Ｃの範囲に維持されるように１０分から２０分置きにヒーターのスイッチを操作して温度維持を図った。
（1）１０分                    Ｓ−ＣＯＤ  ３８０ｐｐｍ：可溶化率８０％
（2）１０分  カセイソーダ使用  Ｓ−ＣＯＤ１３００ｐｐｍ：可溶化率９４％
この実験で、カセイソーダを使用した場合、高温になるほどＳ−ＣＯＤの値を高めることが認められ、大きな効果が期待できることがわかった。
【００５２】
（試験例４）
容器にＳ−ＣＯＤ濃度が１５ｐｐｍの汚水を入れて、単に温度を上昇させて高温好熱菌による場合の実験をした。
【００５３】
その結果は
（1）２０°Ｃで４８時間処理した場合、可溶化率は１０％
（2）５０°Ｃで４８時間処理した場合、可溶化率は２８％
（3）７０°Ｃで４８時間処理した場合、可溶化率は３０％
（4）８０°Ｃで４８時間処理した場合、可溶化率は３０％
であった。
【００５４】
なお、参考のため中温菌による場合を調べたら、その結果は
（5）２０°Ｃで４８時間処理した場合、可溶化率は３％
（6）８０°Ｃで  １時間処理した場合、可溶化率は１５％
（7）８０°Ｃで２４時間処理した場合、可溶化率は１５％
（8）８０°Ｃで４８時間処理した場合、可溶化率は１５％
であった。
【００５５】
この実験で、微生物的処理は高温好熱菌でさえ、８０°Ｃで４８時間処理した場合の可溶化率は３０％の値止まりであり、中温菌の場合、１時間処理した場合の１５％の値が、その後何時間たっても変化がなかった。
したがって、微生物的処理では温度を上げても可溶化率を上げることはできず、さらに高温にすると死滅するので可溶化率は低下することになる。
【００５６】
（試験例５）
容器にＳ−ＣＯＤ濃度が１５ｐｐｍの汚水を入れて、低い温度と、高い温度でのＳ−ＣＯＤの変化を調べる比較実験をした。
その結果、Ｓ−ＣＯＤ及び可溶化率は次ぎの通りであった。
【００５７】
温度域    カセイソーダの有無  Ｓ−ＣＯＤ（ｐｐｍ）  可溶化率（％）
（1）処理前                                ７５
（2）２５〜３５°Ｃ                          ６８
（3）２５〜３５°Ｃ  カセイソーダ使用        ７２
（4）３５〜４５°Ｃ                          ６９
（5）３５〜４５°Ｃ  カセイソーダ使用        ７２
（6）４５〜５５°Ｃ                        １１０        ３１．８
（7）４５〜５５°Ｃ  カセイソーダ使用      ２３０        ６７．３
（8）５５〜６５°Ｃ                        ２３０        ６７．３
（9）５５〜６５°Ｃ  カセイソーダ使用      ２４０        ６８．７
（10）６５〜７５°Ｃ                        ２７０        ７２．２
（11）６５〜７５°Ｃ  カセイソーダ使用      ３４０        ７７．９
（12）７５〜８５°Ｃ                        ２９０        ７４．１
（13）７５〜８５°Ｃ  カセイソーダ使用      ３６０        ７９．１
（14）８５〜９５°Ｃ                        ３８０        ８０．０
（15）８５〜９５°Ｃ  カセイソーダ使用    １３００        ９４．２
【００５８】
この実験結果では、５５〜６５°Ｃ以上で可溶化率が７０％程度になり、効果が十分に期待できることがわかった。
また、８５〜９５°Ｃの高温域におけるカセイソーダの威力が大きく使用しないと可溶化率が８０％であったが、カセイソーダの使用によって９４．２％と可溶化率を大幅に向上することができた。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、汚水処理の微生物学的処理における微生物での処理を行う前に行う処理技術であるが、この後に行われる微生物学的処理は好気性微生物による処理と嫌気性微生物による処理とのどちらであっても利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の処理工程を示すフロー図。
【図２】本発明に用いる装置の模式的縦断側面図。
【図３】別態様の装置の模式的縦断側面図。
【図４】また別態様の装置の模式的縦断側面図。
【図５】また別態様の装置の模式的縦断側面図。
【図６】また別態様の装置の模式的縦断側面図。
【図７】本発明とは別の装置の模式的縦断側面図。
【符号の説明】
【００６１】
１    ミキシングパイプ
２    煮込み槽
３    ヒーター
４    ポンプ
５    送水管
６    返送管
７    微生物難分解性固形物除去装置
８    送水管
９    送水管
１０    汚水処理槽
１１    送水管
１２    ポンプ
１３    攪拌槽
１４    送水管
１５    ポンプ
１６    ミキシングパイプの放水管
１７    送水管
１８    ポンプ
１９    ヒーター
２０    空気注入管
２１    攪拌循環槽
２２    攪拌機
２３    攪拌モーター
Ｇ    原水
Ｄ    汚水
Ｗ    水
Ｓ    汚水処理システム
【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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