(57)【要約】【課題】活性汚泥処理設備において発生する余剰汚泥及び加圧浮上分離装置や凝集沈降槽で発生する有機性ＳＳを、コストの高い装置を用いることなく、安価に消化し、それによって活性汚泥処理設備や加圧浮上分離装置で発生する余剰汚泥や有機性ＳＳの量を著しく低減させることを課題とする。【解決手段】活性汚泥法で発生する汚泥、及び／又は原水の加圧浮上分離法や沈降分離法等で発生する有機性ＳＳであって、濃度が4000〜40000mg/lのものを、内部に固定床を備え、固定床の部分を嫌気性に保ちつつ、固定床以外の水相部分を曝気することによって好気消化を行うことができる消化槽に供給し、汚泥及び／又は有機性ＳＳの固形分濃度が、前記4000〜40000mg/lである汚泥及び／又は有機性ＳＳの濃度の半分以下で、ＢＯＤ値が3000mg/l以下となるように汚泥及び／又は有機性ＳＳを減容化することである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性汚泥法で発生する汚泥、及び／又は原水の加圧浮上分離法や沈降分離法等で発生する有機性懸濁物質であって、濃度が4000〜40000mg/lのものを、内部に固定床を備え、固定床の部分を嫌気性に保ちつつ、固定床以外の水相部分を曝気することによって好気消化を行うことができる消化槽に供給し、汚泥及び／又は有機性懸濁物質の固形分濃度が、前記4000〜40000mg/lである汚泥及び／又は有機性懸濁物質の濃度の半分以下で、ＢＯＤ値が3000mg/l以下となるように汚泥及び／又は有機性懸濁物質を減容化することを特徴とする汚泥、有機性懸濁物質の減容化方法。
【請求項２】
消化槽内の汚泥、有機性懸濁物質の温度を、15℃〜60℃に維持する請求項１記載の汚泥、有機性懸濁物質の減容化方法。
【請求項３】
消化槽内の汚泥、有機性懸濁物質の温度を、25℃〜50℃に維持する請求項１記載の汚泥、有機性懸濁物質の減容化方法。
【請求項４】
活性汚泥法で発生する汚泥、及び／又は原水の加圧浮上分離法や沈降分離法等で発生する有機性懸濁物質であって、濃度が4000〜40000mg/lのものを、深さ方向の寸法の1/3 以上の上部に空気流入攪拌手段を設けた前段の消化槽(14)に供給し、該前段の消化槽(14)において、前記空気流入攪拌手段によって、上部では汚泥、有機性懸濁物質を攪拌しつつ好気的に処理を行うとともに、下部では前記散気攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥、有機性懸濁物質を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行い、前記好気的に処理する汚泥と嫌気的に処理する汚泥とが混合しないように汚泥、有機性懸濁物質を消化し、次に前段の消化槽(14)で消化された汚泥、有機性懸濁物質を、内部に固定床を備え、固定床の部分を嫌気性に保ちつつ、固定床以外の水相部分を曝気することによって好気消化を行うことができる後段の消化槽(15)に供給し、汚泥及び／又は有機性懸濁物質の固形分濃度が、前記4000〜40000mg/lである汚泥及び／又は有機性懸濁物質の濃度の半分以下で、ＢＯＤ値が3000mg/l以下となるように汚泥及び／又は有機性懸濁物質を減容化することを特徴とする汚泥、有機性懸濁物質の減容化方法。
【請求項５】
深さ方向の寸法の1/3 以上の槽本体(16)の上部に空気流入攪拌手段を設け、該空気流入攪拌手段によって、槽本体(16)の上部では汚泥、有機性懸濁物質を攪拌しつつ好気的に処理を行うとともに、槽本体(16)の下部では前記散気攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥、有機性懸濁物質を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行い、前記好気的に処理する汚泥と嫌気的に処理する汚泥とが混合しないように構成された前段の消化槽(14)と、内部に固定床を備え、固定床の部分を嫌気性に保ちつつ、固定床以外の水相部分を曝気することによって好気消化を行うことができるように構成された後段の消化槽(15)とを備えたことを特徴とする汚泥、有機性懸濁物質の減容化装置。
【請求項６】
後段の消化槽(15)から前段の消化槽(14)へ処理水を返送して該処理水を循環させうる循環ラインを設けた請求項５記載の汚泥、有機性懸濁物質の減容化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性汚泥処理設備における汚泥や、その他の有機性懸濁物質（以下、有機性ＳＳともいう）の減容化方法とその装置、さらに詳しくは、たとえば下水処理場、し尿処理場等の処理プロセス、食品工場、化学工業等の製造プロセス等から排出される排水を活性汚泥で処理する排水処理設備において発生する余剰汚泥や、排水処理で別工程の加圧浮上分離装置や凝集沈降装置等で分離された有機性懸濁物質を減容化する方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、下水処理場、し尿処理場等の下水処理プロセス、食品工場、化学工業等の製造プロセス等から排出される排水の処理のために、活性汚泥法が広く採用されている。
【０００３】
この活性汚泥法は、曝気槽や沈殿槽を具備した活性汚泥処理設備によってなされるものであるが、汚泥中の微生物により排水中の有機物等を分解した後には、利用済の余剰の汚泥、すなわち余剰汚泥がどうしても生ずることとなる。
【０００４】
このような余剰汚泥の処理や廃棄には費用がかかり、これをいかに処理するかは重要な問題となっている。
【０００５】
そこで、余剰汚泥を減少する処理方法も開発されており、その方法として現在多く採用されているのは、大きな嫌気性の消化タンクを用いて完全嫌気性の雰囲気下で消化する方法である。
しかし、この方法では、大きな耐腐食性を備えた汚泥の嫌気消化タンクが必要であり、メタンや硫化水素発生のための対策が必要となり、また巨大なガスタンクも必要となって莫大な費用が発生することとなっていた。
しかも、このような巨額の費用を投資しながら、汚泥の減少化率はせいぜい40〜50％程度であった。
【０００６】
一方、汚泥を廃棄処理する方法としては、脱水した汚泥を大量に焼却する方法が主流であるが、ダイオキシン等の有毒ガスが発生するおそれがあり、環境破壊を生ずるおそれがあることから、その対策として性能のよい焼却炉を設置することが必要とされ、焼却のための油も必要とされ、コストが増大することとなっていた。また、性能のよい焼却炉を設置したとしても、ダイオキシン等の発生のおそれを解消できるわけではない。
【０００７】
そこで、上記のような大型のタンクを用いる方法や焼却する方法以外の方法も最近では研究されており、一部実用化されている余剰汚泥の減少法として、たとえば下記特許文献１のように好熱性細菌等の微生物を用いて汚泥を減らす方法、下記特許文献２、３のようにオゾンを用いて汚泥を減少させる方法、下記特許文献４のように薬剤を用いて減量化を図る方法、下記特許文献５のようにミルを用いて汚泥を破砕させる方法等がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平11−90493 号公報
【特許文献２】
特許第2973761号公報
【特許文献３】
特開平７−116685号公報
【特許文献４】
特許2132622 号公報
【特許文献５】
独国特許出願公開第4030668号明細書
【０００９】
これらの方法は主に余剰汚泥を微生物、オゾン、薬剤、ミル等を用いて分解をする方法であるが、その分解された余剰汚泥は新たなＢＯＤとなるために、そのＢＯＤ分解のために改めて活性汚泥処理設備に入れるという複雑な工程を必要とし、活性汚泥処理設備もその増加したＢＯＤ量の処理のために増設や曝気量の増加を必要として、余剰汚泥の処理装置の設備費や薬剤費、運転費用だけではなく、活性汚泥処理設備自体の運転費用もより多く必要となり、費用が嵩むこととなっていた。
【００１０】
さらに活性汚泥装置の前処理や、活性汚泥とは別個に、有機性ＳＳを除去するための装置として、加圧浮上分離装置、無圧浮上分離、凝集沈降等の手法を用いているが、それらの装置から排出される有機性ＳＳで、高濃度になったフロスや排出汚泥は、従来は処理する適当な方法がなく、脱水して焼却するか、コンポスト原料や産業廃棄物として処理場や工場外に排出する方法しかなかった。
【００１１】
本発明は、このような問題点をすべて解決するために、活性汚泥処理設備において発生する余剰汚泥及び加圧浮上分離装置や凝集沈降槽で発生する有機性ＳＳを、コストの高い装置を用いることなく、安価に消化し、それによって活性汚泥処理設備や加圧浮上分離装置で発生する余剰汚泥や有機性ＳＳの量を著しく低減させることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、汚泥、有機性懸濁物質の減容化方法及びその装置としてなされたもので、汚泥、有機性懸濁物質の減容化方法としての特徴は、活性汚泥法で発生する汚泥、及び／又は原水の加圧浮上分離法や沈降分離法等で発生する有機性懸濁物質であって、濃度が4000〜40000mg/lのものを、内部に固定床を備え、固定床の部分を嫌気性に保ちつつ、固定床以外の水相部分を曝気することによって好気消化を行うことができる消化槽に供給し、汚泥及び／又は有機性懸濁物質の固形分濃度が、前記4000〜40000mg/lである汚泥及び／又は有機性懸濁物質の濃度の半分以下で、ＢＯＤ値が3000mg/l以下となるように汚泥及び／又は有機性懸濁物質を減容化することである。
【００１３】
また、他の汚泥、有機性懸濁物質の減容化方法としての特徴は、活性汚泥法で発生する汚泥、及び／又は原水の加圧浮上分離法や沈降分離法等で発生する有機性懸濁物質であって、濃度が4000〜40000mg/lのものを、深さ方向の寸法の1/3 以上の上部に空気流入攪拌手段を設けた前段の消化槽に供給し、該前段の消化槽において、前記空気流入攪拌手段によって、上部では汚泥、有機性懸濁物質を攪拌しつつ好気的に処理を行うとともに、下部では前記散気攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥、有機性懸濁物質を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行い、前記好気的に処理する汚泥と嫌気的に処理する汚泥とが混合しないように汚泥、有機性懸濁物質を消化し、次に前段の消化槽で消化された汚泥、有機性懸濁物質を、内部に固定床を備え、固定床の部分を嫌気性に保ちつつ、固定床以外の水相部分を曝気することによって好気消化を行うことができる後段の消化槽に供給し、汚泥及び／又は有機性懸濁物質の固形分濃度が、前記4000〜40000mg/lである汚泥及び／又は有機性懸濁物質の濃度の半分以下で、ＢＯＤ値が3000mg/l以下となるように汚泥及び／又は有機性懸濁物質を減容化することである。
【００１４】
さらに、汚泥、有機性懸濁物質の減容化装置としての特徴は、深さ方向の寸法の1/3 以上の槽本体の上部に空気流入攪拌手段を設け、該空気流入攪拌手段によって、槽本体の上部では汚泥、有機性懸濁物質を攪拌しつつ好気的に処理を行うとともに、槽本体の下部では前記散気攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥、有機性懸濁物質を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行い、前記好気的に処理する汚泥と嫌気的に処理する汚泥とが混合しないように構成された前段の消化槽と、内部に固定床を備え、固定床の部分を嫌気性に保ちつつ、固定床以外の水相部分を曝気することによって好気消化を行うことができるように構成された後段の消化槽とを備えたことである。
【００１５】
汚泥及び／又は有機性ＳＳの濃度は、4000〜40000mg/l のものが用いられる。濃度が4000 mg/l より薄いと、処理コストが嵩むおそれがある一方で、濃度が40000mg/l を超えると、処理効率や臭気の問題が発生しやすくなるおそれがあるからである。この観点からは、汚泥濃度は10000 〜20000mg/l であることがより好ましい。
汚泥が連続的に添加されると、嫌気消化の速度が低下するおそれがあるので、汚泥消化槽への汚泥の添加は、断続的に行うことが望ましい。
【００１６】
本発明の装置の処理能力を上げるには、消化槽内の温度を上昇させる方がよく、15℃以下では処理能力が落ちるおそれがあり、装置の容量が大きくなって経済的に問題があるので、15℃以上とすることが好ましい。この観点からは、25℃以上がより好ましい。
温度の上限については嫌気消化の限度であれば問題ないが、高すぎると保温のエネルギーが相当量必要であり、さらに汚泥の臭気が問題となり、装置自体も高温に耐えるような特殊仕様が必要となる。従って、この観点からは60℃以下であることが好ましく、種々の経済性から見て50℃以下とすることがより好ましい。
【００１７】
本発明においては、できるだけ消化槽の水相の部分を流水状態にして循環する方が効率が良くなるが、この観点からは、上記後段の消化槽から前段の消化槽へ処理水を返送して該処理水を循環させうる循環ラインを設けることが好ましい。
【００１８】
上記のような減容化装置において、多数の保持材を具備する固定床が備えられた消化槽を使用し、汚泥や高濃度有機性懸濁物質を含む水に固定床を水没させ、固定床に空気が混入しないようにエアレーション攪拌し、気泡を含有しない流水を固定床に通液して処理する。
【００１９】
このようにして固定床の部分で嫌気条件を強めて嫌気消化を行い、固定床以外の水相部分では曝気攪拌により汚泥の酸化を行うことにより、余剰汚泥及び／又は高濃度の有機性ＳＳの消化を行う。
【００２０】
固定床は汚泥がその上に蓄積して十分な嫌気状況になるように、たとえば酸化還元電位で−300mv以下になるように、固定床の密度を高める必要があるが、反面に、デッドゾーンができないように、さらに気泡侵入防止壁外でエアレーションしている強度を強めるだけで、蓄積された汚泥が十分剥離して洗浄できるように、固定床の構造と密度を決めなければならない。固定床に具備されている担体の構造としては、気液接触用充填担体であって、テラレット状、サドル型、短めのチューブ物等のものを使用しうる。
【００２１】
本発明の装置において槽の数（段数）は問うものではなく、１槽や２槽でもよいが、槽の数を多くすると処理水のＢＯＤ値やＳＳ値の数値を下げる効果がある。ただしその反面、処理装置全体が大きめになる傾向がある。
【００２２】
保温装置として、温水配管、蒸気配管、加熱空気配管、電熱ヒーター等を設置することも可能である。
【００２３】
上記前段の消化槽において、下方の汚泥ゾーンのレベルを決めて排出管を設置し、それ以上のレベルに上昇して汚泥ゾーンに溜まった汚泥を後段の消化槽に導き、処理を行えば、後段の消化槽に入る以前に嫌気消化の菌を入れることとなり、嫌気消化を容易に行わせるし、前記前段の消化槽においても、汚泥ゾーンの制御がより容易になり、それぞれの能力の増強につながるので、より経済的な方法となる。
また、前段の消化槽の上方水相部の水を、後段の消化槽に循環させて流入させると、処理効率が向上し、処理水の水質も良好になる。
【００２４】
消化槽の水面の深さは１〜８ｍ程度であることが好ましく、２〜５ｍであることがより好ましい。汚泥消化槽の高さもそれに応じて設定される。深さが１ｍに満たないと嫌気状態を保つ部分が少なくなるので効率が落ち、また８ｍを超えると、下方でデッドゾーンが出来易く、また攪拌流が強くなったり好気的処理部のスペースが少なくなって処理水が悪化し易いからである。
【００２５】
装置の大きさは、処理すべき余剰汚泥や有機性ＳＳの種類や温度、及び要求される処理水の水質，装置の設定温度によってかなり異なるが、汚泥濃度15000mg/lで流量5m3/day 、設定温度40℃で通常50〜100m3 の有効容量の装置で処理可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に従って説明する。
【００２７】
（実施形態１）
図１は、一実施形態の汚泥、有機性ＳＳの減容化装置の概略断面図である。本実施形態の減容化装置の消化槽１は、図１に示すように仕切壁２を介して２つの区画室３，３に区画されている。
【００２８】
この区画室３内には、左右２箇所に固定床部４，４がそれぞれ設けられている。この固定床部４は、その側面側に気泡侵入防止用内壁５が設けられ、その上部及び下部に金網６，７が設けられて構成されている。そして、この固定床部４内には、多数の汚泥保持材８が充填されている。
【００２９】
また、それぞれの区画室３，３のほぼ中央には、散気管９，９が設けられている。この散気管９の下端に設けられた散気部9aの位置は、前記気泡侵入防止用内壁５の下端部より下方に下がらないように設定されている。
【００３０】
さらに、消化槽１の底部側には、保温用配管10が設けられている。この保温用配管10は、一方の区画室３を貫通して他方の区画室３へ進入するように設けられている。
【００３１】
一方の区画室３には流入管11が設けられているとともに、該一方の区画室３内の処理水を他方の区画室３へ移送させる移送管12が、仕切壁２の近傍に設けられている。また、他方の区画室３には、該他方の区画室３内の処理水を外部に排出するための排出管13が設けられている。
【００３２】
次に、このような装置によって汚泥や有機性懸濁物質を消化する方法について説明する。
【００３３】
先ず、流入管11を介して原水を消化槽１内に流入させる。原水には、活性汚泥処理設備から排出された汚泥や、加圧浮上分離装置等で発生する
有機性ＳＳ等が含有されている。
【００３４】
流入された原水は、さらに移送管12を介して他方の区画室３へ流入される。このそれぞれの区画室３，３のほぼ中央には、散気管９，９が設けられているので、その散気管９，９の散気部9aからエアーが流入されることによって、前記区画室３内の固定床部４以外の水相部分においていわゆるエアレーション攪拌がなされる。
【００３５】
この場合において、固定床部４の側面側には気泡侵入防止用内壁５が設けられているため、側面側からの固定床部４内への気泡の侵入が阻止され、また散気管９の下端に設けられた散気部9aの位置は、気泡侵入防止用内壁５の下端部より下方に下がらないように設定されているため、散気部9aから放出される気泡は気泡侵入防止用内壁５の下端部に阻止されて下方の金網７から固定床部４内に侵入することがないのである。
【００３６】
従って、本実施形態では、固定床部４以外の区画室３内の水相部分ではエアレーション攪拌がなされる結果、好気的な処理がなされ、また固定床部４内への空気の侵入が上記のように阻止されるので、固定床部４内では嫌気的な処理がなされることとなる。
【００３７】
後段の区画室３で処理された処理水は、排水管から外部に排出され放流されることとなる。ただし、外部に排出させずに前段の区画室３に返送して循環させることも可能である。
【００３８】
（実施形態２）
本実施形態においては、上記実施形態１と同様の構造の消化槽15を後段に設け、前段に別の消化槽14を設けた装置を用いている。
前段の消化槽14は、槽本体16内に、汚泥を好気的に処理する好気的処理部17と、嫌気的に処理する嫌気的処理部18とを具備したものである。
【００３９】
この好気的処理部17と嫌気的処理部18とは、槽本体16内で区画されているわけではないが、好気的処理部17では散気攪拌がされることによって汚泥が攪拌されて好気的に処理され、嫌気的処理部18では攪拌せず汚泥を静置させておくことによって嫌気的に処理されるので、好気的処理部17と嫌気的処理部18とはあくまで概念的に形成されているものである。従って、好気的処理部17と嫌気的処理部18との境界部分の位置は、特定される場合もあれば、明確に特定されない場合もある。槽本体16の上部には、散気体19が設けられている。
【００４０】
そして、この散気体19から空気が流入されることによって、好気的処理部17において散気攪拌がなされるのである。一方、この散気体19から流入される空気の攪拌効果は、嫌気的処理部18の部分まで到達しないように空気の流入量等が調整されており、その結果、嫌気的処理部18においては、汚泥を静置されたままの状態となる。
【００４１】
この結果、槽本体16の内部全体が１つの連続した空間を有する槽でありながら、好気的処理部17では好気的な処理が、嫌気的処理部18では嫌気的な処理がそれぞれ別々になされるのである。
【００４２】
また、後段の消化槽15は、実施形態１の装置と同様に、側面側に気泡侵入防止用内壁５が設けられてなるとともに上部及び下部に金網６，７が設けられて多数の汚泥保持材８が内部に充填された固定床部４を左右に具備して構成されたものである。
【００４３】
ただし、後段の消化槽15は、実施形態１の装置のように２つの区画室を具備しておらず、１室のみで構成されている。ほぼ中央に散気管９が設けられている点、槽本体20の底部側に保温用配管10が設けられている点は実施形態１と同様である。
【００４４】
前段の消化槽14には、流入管21が設けられ、さらに前段の消化槽14と後段の消化槽15には、水相部移送管22と汚泥移送管23とが架設されている。この水相部移送管22と汚泥移送管23とは、前段の消化槽14では流出管となり、後段の消化槽15では流入管となる。
【００４５】
次に、このような装置によって汚泥や有機性懸濁物質を消化する方法について説明する。
【００４６】
先ず、活性汚泥処理設備から排出された汚泥や、加圧浮上分離装置等で発生する有機性懸濁物質等が含有された原水が、前段側の消化槽14内に流入させる。前段側の消化槽14内に流入された原水は、さらに水相部移送管22と汚泥移送管23を介して後段側の消化槽15内へ流入される。
【００４７】
前段の消化槽14では、散気体19から空気が流入され、それによって好気的処理部17において散気攪拌がなされる。この場合において、散気体19から流入される空気の攪拌効果は、嫌気的処理部18の部分まで到達しない。従って、嫌気的処理部18においては攪拌がされないので、汚泥は静置されたままの状態となる。
【００４８】
この結果、槽本体16の内部全体が１つの連続した空間を有する槽でありながら、好気的処理部17では好気的な処理が、嫌気的処理部18では嫌気的な処理がそれぞれ別々になされるのである。
【００４９】
この前段の消化槽14で未消費の汚泥や有機性懸濁物質は、汚泥移送管23を介して後段側の消化槽15へ供給される。また、前段の消化槽14で処理された処理水は、水相部移送管22を介して後段側の消化槽15へ供給される。
【００５０】
後段側の消化槽15のほぼ中央には散気管９が設けられているので、該消化槽15に供給された処理水は、実施形態１と同様に散気管９の散気部9aからエアーが流入されることによって、水相部分においてエアレーション攪拌がなされる。
【００５１】
また、散気管９の下端に設けられた散気部9aの位置は、気泡侵入防止用内壁５の下端部より下方に下がらないように設定されているため、散気部9aから放出される気泡は下方の金網７から固定床部４内に侵入することがなく、また固定床部４の側面側には気泡侵入防止用内壁５が設けられているため、側面側からの固定床部４内への気泡の侵入も阻止されることとなる。
【００５２】
従って、本実施形態においても、固定床部４以外の水相部分でエアレーション攪拌がなされて好気的な処理がなされ、固定床部４内への空気の侵入が上記のように阻止されるので、固定床部４内では嫌気的な処理がなされることとなる。
【００５３】
後段側の消化槽15で処理された処理水は、排水管13から外部に排出されるが、その一部は返送管24によって前段側の消化槽14へ返送され、前段側の消化槽14と後段側の消化槽15とを循環することとなる。
【００５４】
このように、本実施形態においては、前段側の消化槽14において、余剰汚泥及び高濃度の有機性懸濁物質が含有された水が、嫌気、好気の消化を受けて汚泥が少なくなるが、汚泥界面が一定以上に上昇した分について、汚泥移送管23により後段側の消化槽15に流入し、さらに消化がなされる。従って、汚泥及び有機性懸濁物質の減容化がより良好になされることとなる。また、前段側の消化槽14の上方水相部の水を、水相部移送管22を介して後段側の消化槽15に移送して循環するので処理効率が一層向上し、処理水の水質が一層良好になるのである。
【００５５】
（実施形態３）
本実施形態においては、上記実施形態２と同じ構造の消化槽14を前段に設け、後段には実施形態２の消化槽15と同様の構造ではあるが、複数の区画室に区画された消化槽15を後段に設けた装置を用いている。
【００５６】
前段の消化槽14は、実施形態２と同様に、好気的処理部17と嫌気的処理部18とを具備している。また槽本体16の上部に散気体19が設けられている点も実施形態１と同様である。また、後段の消化槽15は、２つの消化区画室3a,3aと、分離区画室3bと、滅菌区画室3cとに区画されている。
【００５７】
２つの消化区画室3a,3aは、実施形態１の区画室３や、実施形態２の消化槽15と全く同じ構成からなる。また、分離区画室3bは、基本的には消化区画室3a,3aと同じ構成からなるが、右側下部に、テーパ面25が形成されている点が上記消化区画室3aと相違している。分離区画室3b内で浮遊する汚泥は、このテーパ面25を伝って分離区画室3bの底部付近に集められ、その底部付近にある汚泥返送管（図示せず）の吸引口（図示せず）から消化槽14へ返送される。
【００５８】
分離区画室3bで処理され分離された処理水は、移送管12から滅菌区画室3cへ移送されるが、その一部は返送管24によって前段側の消化槽14へ返送され、前段側の消化槽14と後段側の消化槽15とを循環することとなる。
【００５９】
さらに、滅菌区画室3cでは滅菌処理がなされ、その状態で排出管13から外部に排出されることとなる。
【００６０】
前段側の消化槽14の上方水相部の水が、水相部移送管22を介して後段側の消化槽15に移送される点は上記実施形態２と同じであり、また移送管12を介して一方の消化区画室3aから他方の消化区画室3aへ処理水が移送され、さらに他方の消化区画室3aから分離区画室3bへ処理水が移送される作用は、
実施形態１と同様である。
【００６１】
本実施形態においては、後段の消化槽15が消化区画室3a,3a、分離区画室3b、滅菌区画室3cの計４つの区画室に区画され、しかも最終段の滅菌区画室3cで滅菌処理がなされた上で放流されるので、処理水の水質は一層向上することとなる。
【００６２】
（その他の実施形態）
尚、上記実施形態１では、空気流入攪拌手段として散気管９を設け、実施形態２、３ではこの散気管９の他に消化槽14において散気体19を設けたが、これら以外の空気流入攪拌手段を採用することも可能である。
【００６３】
また、上記実施形態では、保温用配管10が区画室３または消化槽15の下方に設けられていたが、上方に設けることも可能である。
【００６４】
さらに消化槽の段数も上記実施形態に限定されるものではなく、また消化槽を区画する場合にも、その区画室の室数は限定されるものではない。
【００６５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００６６】
（実施例１）
ＢＯＤ値が平均100mg/lで流入量500m3/day の排水を処理している活性汚泥処理設備において、日量１m3、汚泥濃度15000mg/lの余剰汚泥が排出している。
汚泥減容化のために、有効容量15m3の図１に示すような消化槽を設置して、エアレーション攪拌で水層部のＤＯ値が1.5mg/l、固定床周辺のＯＲＰ値が−350mvで運転し、処理温度40℃で余剰汚泥を処理した。消化槽内の固定床に具備される担体としては、テラレット型のものを用いた。
【００６７】
循環水として５m3/dayを排出口から流入口へ戻し、蒸発水分は水道水で補充した。ＳＳ濃度は500mg/l、ＢＯＤ値は400mg/l前後の処理水が得られたので、これを原水流入ラインに入れて活性汚泥処理設備に投入した。
処理水の量が１m3/dayなので、原水量の1/500であり、処理水と混ぜても原水のＢＯＤ値やＳＳの変動は観察されなかった。
この状況を半年以上保持し、余剰汚泥の排出はしていない。
【００６８】
（実施例２）
上記設備において、加圧浮上分離装置から排出される0.2m3 、30000mg/lの澱粉質の有機性ＳＳ（フロス）を上記余剰汚泥とともに処理した。
処理効率が落ちて内部に腐敗物が溜まってきたので、処理温度を50℃にした。処理水のＳＳ濃度は1000mg/l、ＢＯＤ値800mg/lの処理水が得られたので、上記実施例１と同様に原水流入ラインに戻した。
【００６９】
本体の活性汚泥処理設備からでる処理水は、ＳＳ値15mg/l以下、ＢＯＤ値10mg/l以下で安定し、半年以上、余剰汚泥も加圧浮上分離からのフロスも系外に排出していない。
本実施例の消化槽内の処理温度を55℃に上げたところ、多少臭気がでて、処理水のＳＳ値が高くなる傾向を示したが、処理を行うことはできた。
【００７０】
（実施例３）
ＢＯＤが800mg/lで容量が300m3 の凝集沈降後の原水を処理する活性汚泥処理設備で、凝集沈降から排出する有機性ＳＳ（濃度35000mg/lで0.5m3/day ）と、活性汚泥から排出される余剰汚泥（濃度15000mg/lで4.8m3/day ）を処理するために、図２に示すような消化槽を使用した。
【００７１】
この減容化装置において、前段の消化槽は有効容量80m3、水深4.5m、後段の消化槽は、テラレット型のポリプロピレン製の担体を充填した固定床を具備し、有効容量80m3、水深4.5mのもので、前段及び後段の消化槽を用いて水を循環させた。投入法は、余剰汚泥と凝集沈降槽から排出される有機性ＳＳを２日毎に引き抜き、２日おきに、この消化槽前段に投入した。
【００７２】
水温は30℃であったので、特に温度を上げずに10ケ月間処理を行った。
消化槽から原水に戻る処理水のＳＳは150mg/l、ＢＯＤ値は60mg/lと安定的に処理でき、その処理水が流入された原水を処理する活性汚泥処理設備にも問題は全く見られなかった。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、活性汚泥法で発生する汚泥、及び／又は原水の加圧浮上分離法や沈降分離法等で発生する有機性懸濁物質であって、濃度が4000〜40000mg/lのものを、内部に固定床を備え、固定床の部分を嫌気性に保ちつつ、固定床以外の水相部分を曝気することによって好気消化を行うことができる消化槽に供給し、汚泥及び／又は有機性懸濁物質の固形分濃度が、前記4000〜40000mg/lである汚泥及び／又は有機性懸濁物質の濃度の半分以下で、ＢＯＤ値が3000mg/l以下となるように汚泥及び／又は有機性懸濁物質を減容化する方法であり、処理水は活性汚泥処理設備に戻して、大きな負担がなく再処理できるので、活性汚泥の余剰汚泥を減容化して削減するか、無汚泥にできることとなり、その結果、従来に比べて産業廃棄物量を大幅に削減することができるという効果がある。
【００７４】
また、排水処理で活性汚泥処理設備と併用し、或いは別個に有機性ＳＳを分離するための加圧分離浮上装置や凝集沈降槽等から排出される高濃度の有機性ＳＳを減容化することができる。
【００７５】
さらに、汚泥等がほとんど排出されないので脱水機や凝集脱水剤が不要となり、余剰汚泥を脱水運転する人員を配置する必要がなく、全体として作業人員の削減を図ることができるという効果がある。
【００７６】
また、装置の製造コストや運転コストが非常に安価であり、自動化が可能で実質的に運転管理が非常に少ない装置を提供できるという利点がある。
【００７７】
さらに、本発明によって得られた消化汚泥はきわめて脱水し易いために、場合によって脱水するときでも容易に且つ安価に脱水可能である。
【００７８】
さらに、活性汚泥法で発生する汚泥、及び／又は原水の加圧浮上分離法や沈降分離法等で発生する有機性懸濁物質であって、濃度が4000〜40000mg/lのものを、深さ方向の寸法の1/3 以上の上部に空気流入攪拌手段を設けた前段の消化槽に供給し、該前段の消化槽において、前記空気流入攪拌手段によって、上部では汚泥、有機性懸濁物質を攪拌しつつ好気的に処理を行うとともに、下部では前記散気攪拌手段による攪拌力を作用させずに汚泥、有機性懸濁物質を静置させたままの状態で嫌気的に処理を行い、前記好気的に処理する汚泥と嫌気的に処理する汚泥とが混合しないように汚泥、有機性懸濁物質を消化し、次に前段の消化槽で消化された汚泥、有機性懸濁物質を、内部に固定床を備え、固定床の部分を嫌気性に保ちつつ、固定床以外の水相部分を曝気することによって好気消化を行うことができる後段の消化槽に供給し、汚泥及び／又は有機性懸濁物質の固形分濃度が、前記4000〜40000mg/lである汚泥及び／又は有機性懸濁物質の濃度の半分以下で、ＢＯＤ値が3000mg/l以下となるように汚泥及び／又は有機性懸濁物質を減容化する場合には、上記前段の消化槽と後段の消化槽によって、汚泥及び有機性ＳＳの減容化をより良好に行うことができるという効果がある。
【００７９】
さらに、後段の消化槽から前段の消化槽へ処理水を返送して該処理水を循環させうる循環ラインを設けた場合には、消化槽の水相の部分が流水状態になるので、処理効率が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態としての汚泥、有機性懸濁物質の減容化装置の概略断面図。
【図２】他の実施形態の汚泥、有機性懸濁物質の減容化装置の概略断面図。
【図３】他の実施形態の汚泥、有機性懸濁物質の減容化装置の概略断面図。
【符号の説明】
１…消化槽            14…消化槽
15…消化槽
【図１】
2004202320.tif 000003
【図２】
2004202320.tif 000004
【図３】
2004202320.tif 000005