(57)【要約】【課題】収集し尿の下水道への投入を安定かつ確実に行うための前処理方法と装置を提供する。【解決手段】収集し尿に繊維状薬剤又は繊維状薬剤と硫化水素除去剤とを添加し、収集し尿に含まれる汚濁物質を繊維状薬剤に捕捉した後に、スクリーンにて固液分離することを特徴とするし尿の前処理方法としたものであり、前記前処理方法において、繊維状薬剤に捕捉されてスクリーンにて分離される対象物質が砂でもよく、前記繊維状薬剤は、化学合成繊維又は天然繊維であり、硫化水素除去剤は金属塩又は酸化剤とすることができ、また、収集し尿に繊維状薬剤を添加する手段と、該添加物を固液分離するスクリーンとで構成されるし尿の前処理装置としたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収集し尿に繊維状薬剤又は繊維状薬剤と硫化水素除去剤とを添加し、収集し尿に含まれる汚濁物質を繊維状薬剤に捕捉した後に、スクリーンにて固液分離することを特徴とするし尿の前処理方法。
【請求項２】
収集し尿に繊維状薬剤を添加する手段と、該添加物を固液分離するスクリーンとで構成されることを特徴とするし尿の前処理装置。
【請求項３】
請求項２記載のし尿の前処理装置において、前記スクリーンの後に、該分離物を脱水処理する機械脱水機を配備することを特徴とするし尿の前処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、し尿の前処理に係り、特に、収集し尿の下水道への投入にあたって、収集し尿の夾雑物を除去することができる前処理方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、収集し尿は、し尿処理設備にて衛生的に処理されて公共水域に放流される。しかしながら、家庭等の水洗化されていない便所から収集されるし尿である収集し尿は、収集地域にし尿処理施設がない場合には、し尿前処理施設から下水道に、前処理されて粗大物などの夾雑物が除去されたし尿が投入される。投入されたし尿は、下水処理場で処理される。
図２に、し尿の一般的な前処理フロー概略図を示す。し尿前処理施設は、収集し尿の受入槽とスクリーン供給ポンプ、夾雑物を分離するスクリーン、前処理されたし尿を貯める貯留槽、発生する臭気を除去する脱臭設備で構成される。
従来は、収集し尿をそのままスクリーンに供給し、収集し尿中のプラスチック片、紙片などの夾雑物を分離するものである。スクリーンが目詰まりすると、温水洗浄され、また、温水洗浄でも除去できない場合には、手作業で目詰まりの解消や苛性ソーダなど薬品洗浄が行われる。
【０００３】
前記方法には次のような問題点があった。
（１）収集し尿の夾雑物を直接スクリーンで分離する場合には、スクリーンが閉塞して分離効果を維持することが困難である。収集し尿には、プラスチック片などの夾雑物以外に、スクリーンの目詰まりを起こす油脂やＳＳが多く含まれる。温水洗浄や苛性ソーダによる薬品洗浄でも、目詰まり解消は困難である。
（２）分離されたスクリーン分離物は、腐敗しやすく、臭気の発生源である。ホッパーなど隔離されている場合には、脱臭設備に発生臭気が送られ、処理できるが、スクリーン分離物を場外に搬出する際に臭気が発生し、作業環境が悪化したり、設備機器の腐食が問題になる。
【０００４】
（３）収集し尿をスクリーンで分離するだけでは、粗大物は除去されるが、油脂やＳＳは除去できず、下水道への投入配管の閉塞や下水道管への付着が問題になる。また、それらが処理場に流入すると、生物処理工程で油脂が原因でスカムが発生したりして、下水処理場で安定した運転や良好な処理性能が発揮できなくなる恐れがある。
（４）スクリーンで前処理されたし尿が投入される下水管入口や途中配管でし尿に含まれる硫化物から多量の硫化水素が発生し、コンクリートや金属構造物を腐食する。
（５）粗大物以外に、油脂やＳＳなどの除去性能を向上させるのは、スクリーンの目開きを細かくすることになるが、スクリーンの目開きを小さくすると、より一層スクリーンの閉塞が起こる。
（６）収集し尿で持ち込まれる砂は、前処理施設のポンプの磨耗や水槽や配管に堆積して有効容量の低下をきたす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に鑑み、収集し尿の下水道への投入を安定かつ確実に行うための前処理方法と装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、収集し尿に繊維状薬剤又は繊維状薬剤と硫化水素除去剤とを添加し、収集し尿に含まれる汚濁物質を繊維状薬剤に捕捉した後に、スクリーンにて固液分離することを特徴とするし尿の前処理方法としたものである。
前記前処理方法において、繊維状薬剤に捕捉されてスクリーンにて分離される対象物質は砂でもよく、前記繊維状薬剤が、化学合成繊維又は天然繊維であり、硫化水素除去剤が金属塩又は酸化剤とすることができる。
また、本発明では、収集し尿に繊維状薬剤を添加する手段と、該添加物を固液分離するスクリーンとで構成されることを特徴とするし尿の前処理装置としたものである。
前記し尿の前処理装置において、前記スクリーンの後に、該分離物を脱水処理する機械脱水機を配備することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を詳細に説明する。
本発明は、収集し尿に繊維状薬剤を添加し、収集し尿に含まれる汚濁物質を繊維状薬剤に捕捉した後に、スクリーンにて固液分離することを特徴とするし尿の前処理方法である。
本発明のし尿とは、バキューム車などで収集される収集し尿である。
スクリーンによる除去対象物質とは、木片やプラスッチク片などの従来の対象物質である夾雑物以外に、ＳＳ、不溶解性ＢＯＤ、ＣＯＤ、油脂、油分、砂などである。
本発明で用いる繊維状薬剤とは、化学合成繊維、人造繊維、天然繊維、炭素繊維などであるが、薬剤コストや取り扱いなどから化学合成繊維と天然繊維が好適である。化学合成繊維は、ポリエステル繊維など繊維製品や製造工程から廃棄される繊維、ＰＥＴボトルから得られる再生繊維等である。天然繊維は、製紙原料の木質パルプ、リサイクルで回収された木綿、ケナフ繊維、サトウキビの絞りかす、水草のヨシ、麻等の植物性繊維である。
【０００８】
繊維状薬剤の形状は、太さが数μｍ〜１ｍｍ、長さが１ｍｍ〜数ｃｍである。太さは細い方が汚濁物質の除去性能には都合がよい。多量のし尿を粗めのスクリーンで分離するには汚濁物質の除去性能を多少犠牲にしても長い方が良い。
スラリー状にしたときの作業性やハンドリングを考慮すると、数ｍｍ〜３０ｍｍが好適である。
繊維状薬剤の添加率は、し尿量に対して、１００〜１００００ｍｇ／ｌである。１００ｍｇ／ｌ未満では、汚濁物質の除去効果が低い。１００００ｍｇ／ｌを超えても汚濁物質の除去効果が高く維持できるが、薬剤コストや薬剤貯蔵スペースに制約される。また、スクリーン内部にて分離物が形成されると、それが核になりより少ない添加率でも汚濁物質の除去性能が維持できる。
【０００９】
スクリーンは、市販のスクリーンが使用でき、特に制限はない。バーススクリーン、ドラムスクリーン、マイクロストレーナーなどである。スクリーン面はウエッジワイヤーや網目や植毛ろ布などである。スクリーンの目開きは、０．５〜１０ｍｍである。０．５ｍｍ未満では、スクリーン面の目詰まりや水流による抵抗などにより流量変動の大きいし尿を処理することが困難である。１０ｍｍを超えると、汚濁物質の除去効果を維持するのが難しい。
混合方法は、し尿に粉末状の繊維状薬剤を添加する方法と、繊維状薬剤をスラリー状に解砕した後添加する方法がある。粉末状の繊維状薬剤でも、スラリー状にした繊維状薬剤でも、スクリーン流入部の上流部の配管や受入槽などに繊維状薬剤を添加し、し尿の水流により混合撹拌するものである。
【００１０】
スラリー状に解砕するには、既存のパルパーや機械式撹拌機を用いることができる。
工業用水や排水処理や下水処理施設で容易に得られる処理水、又はし尿そのものにより、繊維状薬剤をスラリー状にすることができる。
分離されたスクリーン分離物は、ベルトプレス型やスクリュープレス型、遠心分離フィルタープレス型などの脱水機で脱水処理された後、焼却処分するのが衛生的である。分離された固形物には、添加した繊維状薬剤が含まれるために脱水処理が容易で、低含水率の脱水ケーキが得られる。
【００１１】
また、本発明では、収集し尿に繊維状薬剤を添加することで、スクリーンにて砂を分離することができる。
収集し尿に繊維状薬剤を添加すると、夾雑物、ＳＳ、不溶解性ＢＯＤ、ＣＯＤ、油脂、油分以外に砂も同時に除去される。砂除去のために薬剤添加率を変更する必要はない。
収集し尿中の砂の粒子径は、０．００５〜１ｍｍであり、その大部分は、０．１ｍｍ以下である。このような細かい砂は、ＳＳと同じような挙動をすることにより、繊維状薬剤に捕捉され、し尿からスクリーンで分離除去される。し尿から砂を除去することにより、前処理されたし尿を貯留する貯留槽での砂の堆積や砂による設備機器の磨耗が抑えられる。
【００１２】
さらに、本発明は、収集し尿に硫化水素除去剤と繊維状薬剤を添加してスクリーンにて固液分離するし尿の前処理方法である。
本発明で使用できる硫化水素除去剤は、液状や粉末状の薬剤で、具体的には、塩化第２鉄や塩化亜鉛等の金属塩、硝酸塩、亜硝酸塩、過硫酸塩、次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩、過塩素酸塩、過沃素酸塩、過酸化水素、過酢酸などの一般的な酸化剤や、酸化鉄などの金属酸化物である。硫化水素除去剤の添加により硫化水素以外に、硫化物イオンや硫黄系臭気成分も除去できる。
２種類以上の硫化水素除去剤を組み合わせて使用することができる。一般的に金属塩や酸化剤の硫化水素除去剤は、即効性があり、分子内に酸素を有する薬剤は、持続性がある。
薬剤の添加順序は、繊維状薬剤を先に添加しても、硫化水素除去剤を先に添加しても、また同時に添加しても良い。
硫化水素除去剤の添加率は、し尿量に対して、１００〜１００００ｍｇ／ｌである。１００ｍｇ／ｌ未満では、硫化水素除去効果が低く、１００００ｍｇ／ｌを超えると、薬剤コストがかかる。
【００１３】
本発明は、収集し尿に繊維状薬剤を添加する手段と、該添加物を固液分離するスクリーンとで構成されたし尿の前処理装置である。
し尿に繊維状薬剤を添加する手段は、繊維状薬剤を収集し尿を供給する配管内に添加し、その配管中や一部スクリーン内部にて薬剤とし尿が混合される。繊維状薬剤の供給は、スラリー状にした後に定量性のあるモーノポンプが使用できる。粉末状の繊維状薬剤では、空気輸送によりし尿に直接添加される。固液分離するスクリーンでは、し尿中のＳＳや油脂、砂などが繊維状薬剤に取り込まれ、大きな塊に成長し、し尿がスクリーンにて分離液とスクリーン分離物に分離される。分離液は、下水道管ヘスクリーン分離物は、前処理設備内の脱水機で脱水されたり、場外に搬出される。
図１に本発明のし尿前処理装置のフロー構成図を示す。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１
表１に収集し尿の性状を示す。
【表１】
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容量７リットル、高さ５００ｍｍの円筒形容器の底部に目開き２ｍｍの金網（面積が約１４０ｃｍ２）を取付けたものをスクリーン分離実験装置とした。収集し尿５リットルに、繊維太さ１０μｍ、繊維長さ１０ｍｍのＰＥＴボトル再生繊維を繊維状薬剤として所定量添加し、約１分間ハンドミキサーで急速撹拌した後、スクリーン分離実験装置に投入した。約２分後のスクリーン分離液量と分離液のＳＳ濃度、ヘキサン抽出物質濃度などを測定した。
【００１５】
表２に結果を示す。繊維状薬剤の添加により収集し尿からの分離液量が増え、スクリーンによる汚濁物質が効果的に除去できた。
【表２】
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【００１６】
実施例２
実施例１の収集し尿に実施例１の繊維状薬剤１０００ｍｇ／ｌと硫化水素除去剤を添加し、実施例１と同様に実験した。得られたスクリーン分離物を約１０ｇ（乾物として）を３リットルテトラバッグにとり、３リットルの空気を入れて、３０℃の恒温槽に保管し、気相部の硫化水素濃度を測定した。硫化水素除去剤は、試薬１級の塩化第２鉄と亜硝酸ソーダを用いた。
表３に結果を示す。硫化水素除去剤を併用してスクリーン分離することにより、スクリーン分離物からの硫化水素の発生が抑制された。
【００１７】
【表３】
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【００１８】
【発明の効果】
本発明の処理方法によれば、以下の効果がある。
（１）し尿の油脂、ＳＳ、硫化物などが効果的に分離でき、下水道管の腐食や付着物付着や閉塞防止に寄与できる。
（２）し尿投入時にスクリーン分離することにより、下水処理工程への負荷低減や発泡、スカムが防止できて安定した運転が可能になる。
（３）スクリーン分離物は、脱水処理が容易で、保管時の臭気発生が防止できると共に、脱臭装置への負荷低減ができる。
（４）目開きの大きいスクリーンでもスクリーン処理量を確保しつつ、除去性能を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の収集し尿の前処理装置の一例を示すフロー概略図。
【図２】従来の収集し尿の前処理設備のフロー概略図。
【図１】
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【図２】
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