(57)【要約】【課題】汚泥が十分に可溶化される汚泥処理装置及び汚泥処理方法を提供する。【解決手段】汚泥を、超音波処理槽１で超音波処理し物理的可溶化して分散させ固液分離性を高め、この分散され固液分離性が高められた処理物を、固液分離槽２で効率良く固液分離し当該固液分離により、分離処理液と、酸発酵をし易くする分離固形分とに分離し、この分離固形分を、酸発酵槽３で効率良く酸発酵し生物反応的可溶化する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥を超音波処理する超音波処理槽と、
この超音波処理槽の処理物を固液分離する固液分離槽と、
この固液分離槽の分離固形分を酸発酵させる酸発酵槽と、を備えることを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項２】
前記酸発酵槽の処理物の所定量を前記超音波処理槽に戻すべく返送する酸発酵処理物返送ラインを備えることを特徴とする請求項１記載の汚泥処理装置。
【請求項３】
汚泥を固液分離する固液分離槽と、
この固液分離槽の分離固形分を酸発酵させる酸発酵槽と、
この酸発酵槽の処理物を超音波処理する超音波処理槽と、
この超音波処理槽の処理物の所定量を前記固液分離槽に戻すべく返送する超音波処理物返送ラインと、を備えることを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項４】
汚泥を酸発酵させる酸発酵槽と、
この酸発酵槽の処理物を超音波処理する超音波処理槽と、
この超音波処理槽の処理物を固液分離する固液分離槽と、
この固液分離槽の分離固形分を前記酸発酵槽に戻すべく返送する分離固形分返送ラインと、を備えることを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項５】
前記超音波処理槽及び前記酸発酵槽の少なくとも一方の前段に、上流からの処理物を加温する加温手段を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の汚泥処理装置。
【請求項６】
汚泥を超音波処理する超音波処理工程と、
この超音波処理工程の処理物を固液分離する固液分離工程と、
この固液分離工程の分離固形分を酸発酵させる酸発酵工程と、を備えることを特徴とする汚泥処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥を処理する装置及び汚泥を処理する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機性汚泥を生物処理する場合の処理効率を高めるべく、有機性汚泥を可溶化して、生物処理に循環する汚泥処理技術が種々提案されている。
【０００３】
この汚泥処理技術としては、活性汚泥処理槽からの余剰汚泥を超音波処理し、この超音波処理により可溶化・改質された処理物を、活性汚泥処理槽に返送するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１１７２８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記汚泥処理技術にあっては、超音波処理により物理的に余剰汚泥を液中に分散させるが、生物処理において十分に分解できない成分を含むため、汚泥の可溶化が十分では無い。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、汚泥が十分に可溶化される汚泥処理装置及び汚泥処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による汚泥処理装置は、汚泥を超音波処理する超音波処理槽と、この超音波処理槽の処理物を固液分離する固液分離槽と、この固液分離槽の分離固形分を酸発酵させる酸発酵槽と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明による汚泥処理方法は、汚泥を超音波処理する超音波処理工程と、この超音波処理工程の処理物を固液分離する固液分離工程と、この固液分離工程の分離固形分を酸発酵させる酸発酵工程と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
このような汚泥処理装置及び汚泥処理方法によれば、汚泥は、超音波処理され物理的可溶化されて分散され固液分離性が高められ、この分散され固液分離性が高められた処理物が、効率良く固液分離され当該固液分離により、分離処理液と、酸発酵をし易くする分離固形分とに分離され、この分離固形分が、効率良く酸発酵され生物反応的可溶化される。
【００１０】
ここで、酸発酵槽の処理物の所定量を超音波処理槽に戻すべく返送する酸発酵処理物返送ラインを備えていると、返送された酸発酵槽処理物が、上記一連の超音波処理、固液分離処理、酸発酵処理されるため、可溶化が一層促進される。
【００１１】
また、本発明による汚泥処理装置は、汚泥を固液分離する固液分離槽と、この固液分離槽の分離固形分を酸発酵させる酸発酵槽と、この酸発酵槽の処理物を超音波処理する超音波処理槽と、この超音波処理槽の処理物の所定量を固液分離槽に戻すべく返送する超音波処理物返送ラインと、を備えることを特徴としている。
【００１２】
このような汚泥処理装置によれば、汚泥は、固液分離処理、酸発酵処理、超音波処理され、これらの処理で相応に可溶化される一方で、超音波処理された処理物の所定量が固液分離処理に返送されるため、この返送のサイクルにあっては、上記と同様に一連の超音波処理、固液分離処理、酸発酵処理が実施され、上記と同様の作用を奏する。
【００１３】
また、本発明による汚泥処理装置は、汚泥を酸発酵させる酸発酵槽と、この酸発酵槽の処理物を超音波処理する超音波処理槽と、この超音波処理槽の処理物を固液分離する固液分離槽と、この固液分離槽の分離固形分を酸発酵槽に戻すべく返送する分離固形分返送ラインと、を備えることを特徴としている。
【００１４】
このような汚泥処理装置によれば、汚泥は、酸発酵処理、超音波処理され、これらの処理で相応に可溶化され、この処理物が固液分離処理される一方で、固液分離処理された分離固形分が酸発酵処理に返送されるため、この返送のサイクルにあっては、上記と同様に一連の超音波処理、固液分離処理、酸発酵処理が実施され、上記と同様の作用を奏する。
【００１５】
ここで、超音波処理槽及び酸発酵槽の少なくとも一方の前段に、上流からの処理物を加温する加温手段を備えていると、当該槽での処理が効率的に実施される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による汚泥処理装置及び汚泥処理方法の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１〜図４は、本発明の第一〜第四実施形態に係る汚泥処理装置を各々示す構成図であり、本第一〜第四実施形態の汚泥処理装置は、有機性汚泥を生物処理槽としての活性汚泥処理槽で好気性処理しこの活性汚泥処理槽からの処理物を最終沈澱池で上澄水と余剰汚泥とに固液分離するシステムの後段に適用されているもので、この最終沈澱池からの余剰汚泥を可溶化するものである。
【００１７】
図１に示す第一実施形態の汚泥処理装置にあっては、活性汚泥処理槽から最終沈澱池を経て余剰汚泥が供給される超音波処理槽１と、この超音波処理槽１から処理物が供給される固液分離槽（濃縮槽）２と、この固液分離槽２から処理物が供給される酸発酵槽３と、を備えている。
【００１８】
超音波処理槽１は、余剰汚泥を超音波により強力に分散し、固液分離槽２は、超音波処理槽１からの処理物を例えば静置することで重力濃縮して分離処理液と分離固形分に固液分離し、酸発酵槽３は、固液分離槽２からの分離固形分を酸発酵させる。
【００１９】
このような構成を有する第一実施形態の汚泥処理装置によれば、余剰汚泥は、超音波処理槽１で超音波処理され物理的可溶化されて分散され固液分離性が高められ、この分散され固液分離性が高められた処理物が、固液分離槽２で効率良く固液分離され当該固液分離に従って、分離処理液と、酸発酵をし易くする分離固形分とに分離され、分離処理液は適切に処理される一方で、分離固形分が、酸発酵槽３で効率良く酸発酵され生物反応的可溶化される。このため、汚泥が従来に比して十分に可溶化されることになる。そして、この十分に可溶化された処理物を、例えば前段の活性汚泥処理槽に返送することで汚泥減容化を十分に図ることや、例えば後段のメタン発酵槽に処理物として供給することでメタン回収率を上げること等が可能とされている。
【００２０】
図２は、本発明の第二実施形態に係る汚泥処理装置を示す構成図である。この第二実施形態の汚泥処理装置が第一実施形態のそれと違う点は、酸発酵槽３の処理物の所定量を超音波処理槽１に戻すべく返送する酸発酵処理物返送ラインＬ１を備えている点である。
【００２１】
このような構成を有する第二実施形態の汚泥処理装置によれば、酸発酵槽３から酸発酵処理物返送ラインＬ１を介して超音波処理槽１に返送された酸発酵槽処理物が、超音波処理槽１による超音波処理、固液分離槽２による固液分離処理、酸発酵槽３による酸発酵処理という上記一連の処理に供されるため、可溶化が一層促進されることになる。
【００２２】
なお、本実施形態を含む各実施形態において言う処理物の返送所定量とは、処理物の一部の量、大部分の量、全量を含み、所定量を例えば一部の量、大部分の量とした場合には、所定量を供給するライン（第二実施形態ではラインＬ１）及び所定量を供給するラインとは別のライン（第二実施形態では活性汚泥処理槽に返送するラインやメタン発酵槽に処理物として供給するライン）を共に開とし、所定量を例えば全量とした場合には、所定量を供給するラインを開とすると共に所定量を供給するラインとは別のラインを閉とし、所定量を供給するラインで処理物を所定に繰り返し処理してから、所定量を供給するラインを閉とすると共に所定量を供給するラインとは別のラインを開とすれば良い。
【００２３】
図３は、本発明の第三実施形態に係る汚泥処理装置を示す構成図である。この第三実施形態の汚泥処理装置にあっては、活性汚泥処理槽から最終沈澱池を経て供給される余剰汚泥が、先ず、固液分離槽２で固液分離され、この固液分離槽２からの分離固形分が、酸発酵槽３で酸発酵され、この酸発酵槽３からの処理物が、超音波処理槽１で超音波処理され、これらの処理で相応に可溶化されて活性汚泥処理槽に返送又はメタン発酵槽に処理物として供給等される一方で、超音波処理槽１で超音波処理された処理物の所定量が、超音波処理物返送ラインＬ２を介して固液分離槽２に戻すべく返送される。
【００２４】
従って、上記返送のサイクルにあっては、第一実施形態と同様に一連の超音波処理、固液分離処理、酸発酵処理が実施される。このため、第三実施形態では、第一実施形態と略同様な作用・効果を奏する。
【００２５】
図４は、本発明の第四実施形態に係る汚泥処理装置を示す構成図である。この第四実施形態の汚泥処理装置にあっては、活性汚泥処理槽から最終沈澱池を経て供給される余剰汚泥が、先ず、酸発酵槽３で酸発酵され、この酸発酵槽３からの処理物が、超音波処理槽１で超音波処理され、これらの処理で相応に可溶化され、この超音波処理槽１からの処理物が、固液分離槽２で固液分離され、この固液分離槽２からの分離処理液が活性汚泥処理槽に返送又はメタン発酵槽に処理物として供給等される一方で、固液分離槽２で固液分離された分離固形分が、分離固形分返送ラインＬ３を介して酸発酵槽３に戻すべく返送される。
【００２６】
従って、上記返送のサイクルにあっては、第一実施形態と同様に一連の超音波処理、固液分離処理、酸発酵処理が実施される。このため、第四実施形態では、第一実施形態と略同様な作用・効果を奏する。
【００２７】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、超音波処理槽１及び酸発酵槽３の少なくとも一方の前段に、上流からの処理物を加温する加温器（加温手段）を備えていることが好ましい。この加温器により、超音波処理槽１や酸発酵槽３での処理が効率的に実施され、可溶化が一層促進されることになる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明による汚泥処理装置及び汚泥処理方法は、汚泥を、超音波処理し物理的可溶化して分散させ固液分離性を高め、この分散され固液分離性が高められた処理物を、効率良く固液分離し当該固液分離により、分離処理液と、酸発酵をし易くする分離固形分とに分離し、この分離固形分を、効率良く酸発酵し生物反応的可溶化しているため、汚泥を十分に可溶化することが可能となる。
【００２９】
また、本発明による汚泥処理装置は、汚泥を、固液分離処理、酸発酵処理、超音波処理し、これらの処理で相応に可溶化する一方で、超音波処理された処理物の所定量を固液分離処理に返送し、この返送のサイクルにあっては、上記と同様に一連の超音波処理、固液分離処理、酸発酵処理を実施しているため、上記と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることが可能である。
【００３０】
さらにまた、本発明による汚泥処理装置は、汚泥を、酸発酵処理、超音波処理し、これらの処理で相応に可溶化し、この処理物を固液分離処理する一方で、固液分離処理された分離固形分を酸発酵処理に返送し、この返送のサイクルにあっては、上記と同様に一連の超音波処理、固液分離処理、酸発酵処理を実施しているため、上記と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る汚泥処理装置を示す構成図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る汚泥処理装置を示す構成図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る汚泥処理装置を示す構成図である。
【図４】本発明の第四実施形態に係る汚泥処理装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１…超音波処理槽、２…固液分離槽、３…酸発酵槽、Ｌ１…酸発酵処理物返送ライン、Ｌ２…超音波処理物返送ライン、Ｌ３…分離固形分返送ライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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