(57)【要約】【課題】凝集し、脱水した汚泥ケーキを高温好気性微生物が生息するコロニーで発酵分解するようにした有機汚泥発酵分解処理装置の運転方法を提供する。【解決手段】アニオン、カチオン凝集した有機汚泥を脱水して含水率８０〜８７％の汚泥ケーキとしたものを、５０〜６０℃に調整した発酵分解槽１８内にある含水率５０％以下のコロニーに満遍なく分散し、これを２〜３時間おきに撹拌してコロニーがサラサラの状態となるようにし、これによって汚泥ケーキを発酵分解するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥貯留槽からクッションタンクに移送した汚泥液を凝集反応槽で凝集させて固液分離した後、該凝集した固体汚泥を脱水機で含水率８０〜８７％の汚泥ケーキにし、該汚泥ケーキを、樹片を担体とする高温好気性微生物が生息するコロニーがある発酵分解槽に対し、汚泥ケーキ１トンに対してコロニー量が３０立方メートル以上の割合となるように調整して所定のタイミングでコロニー内に供給し、
爾後、汚泥ケーキが供給されたコロニーを、発酵分解槽内の温度が少なくとも４０度以上、好ましくは５０〜６０℃で、かつコロニーの含水率が５０％以下になるよう温度および水分調整をしつつ、ゆっくりとした速度での撹拌を行って、コロニーが分離流動性の良いサラサラの状態を保つようにコントロールして汚泥ケーキの発酵分解を促進するようにしたことを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法。
【請求項２】
請求項１において、汚泥ケーキのコロニー内への供給は１日に１回であることを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法。
【請求項３】
請求項１または２において、汚泥ケーキは、コロニーに供給後、約２４時間で発酵分解して減容するようにしたことを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法。
【請求項４】
請求項１、２または３において、コロニーは約半年に一回入れ替え交換するようにしたことを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法。
【請求項５】
請求項４において、コロニー交換後の立上げ運転は、汚泥ケーキの供給量は当初は少なくし、徐々に定量割合に近づくよう増量していくことを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法。
【請求項６】
請求項４または５において、有機質の補助栄養剤を適宜に投入して高温好気性微生物の繁殖を計るようにしたことを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来技術】
今日、環境問題が大きく取り上げられてきているが、生活上の排出物として有機汚泥の処理についても、従来の焼却処分による地球の温暖化や大気汚染、埋め立て処分による不完全な処理等が問題となっており、その処理方法の更なる改善が強く要求されていた。
そこでこのような有機汚泥の処理施設として、汚泥貯留槽より有機汚泥の原水を定量移送する手段（原水移送管）と、凝集剤タンクから凝集剤を供給する手段（凝集剤供給管）と、前記原水と凝集剤とを混合して凝集反応させる手段（凝集反応槽）と、該凝集反応手段によって得られる凝集汚泥を脱水する脱水手段と、該脱水手段によって得られた脱水ケーキを微生物媒体により酸化分解して減量する有機汚泥処理手段（有機汚泥処理槽）と、該有機汚泥処理手段にて発生する臭気を微生物媒体によって無臭化する脱臭手段（脱臭槽）とを備え、前記脱水手段によって得られる汚泥ケーキを前記有機汚泥処理手段に設けられるコロニーに投入し、該コロニーを撹拌して汚泥ケーキとよく混合し、これによって汚泥ケーキを発酵分解して減量するようにしたものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３００５８６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来のものは、処理装置についての原理ないしは構造に対してまでは提唱されるものの、汚泥ケーキを発酵分解処理するための好適な運転管理方法が確立されておらず、このため有機汚泥の処理にあたり、試行錯誤の繰り返しで、効率良く安定した有機汚泥の処理が実行できないという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、汚泥貯留槽からクッションタンクに移送した汚泥液を凝集反応槽で凝集させて固液分離した後、該凝集した固体汚泥を脱水機で含水率８０〜８７％の汚泥ケーキにし、該汚泥ケーキを、カット樹片を担体とする高温好気性微生物が生息するコロニーがある発酵分解槽に対し、汚泥ケーキ１トンに対してコロニー量が３０立方メートル以上の割合となるように調整して一日に一回のタイミングでコロニー内に満遍なく供給し、爾後、汚泥ケーキが供給されたコロニーを、発酵分解槽内の温度が少なくとも４０度以上、好ましくは５０〜６０℃で、かつコロニーの含水率が５０％以下になるよう温度および水分調整をしつつ、ゆっくりとした速度での撹拌を行って、コロニーが分離流動性の良いサラサラの状態を保つようにコントロールして汚泥ケーキの発酵分解を促進するようにしたことを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法である。
そしてこのように運転することにより、汚泥処理施設でありながら、汚泥の効率の良い発酵分解を連続して行うことができる。
請求項２の発明は、請求項１において、汚泥ケーキのコロニー内への供給は１日に１回であることを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法であり、このようにすることで、毎日の管理が日単位でできることになる。
請求項３の発明は、請求項１または２において、汚泥ケーキは、コロニーに供給後、約２４時間で発酵分解して減容するようにしたことを特徴とする汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法であり、このようにすることにより、毎日の連続した汚泥処理を効率よく行うことができる。
請求項４の発明は、請求項１、２または３において、コロニーは約半年に一回入れ替え交換するようにしたことを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法であり、このようにすることにより、有機汚泥の発酵分解を継続して行うことができる。
請求項５の発明は、請求項４において、コロニー交換後の立上げ運転は、汚泥ケーキの供給量は当初は少なくし、徐々に定量割合に近づくよう増量していくことを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法であり、このようにすることで、立上げ運転を確実にできることになる。
請求項６において、請求項４または５において、有機質の補助栄養剤を適宜に投入して高温好気性微生物の繁殖を計るようにしたことを特徴とする有機汚泥発酵分解処理装置の運転管理方法であり、このようにすることで、早い立上げができることになる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次ぎに、図面の記載に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図面において、１は汚泥貯留槽（余剰汚泥貯留槽も含む）であって、該汚泥貯留槽１内の汚泥液は、汚泥移送ポンプ２によってクッションタンク３に移送され、さらに汚泥供給ポンプ４により凝集反応槽５に供給される。クッションタンク３から凝集反応槽５への汚泥供給路６には流量計７が設けられていて、凝集反応槽５への汚泥液の供給量（流量）が計測され、予め設定される所定量（例えば一日分）が凝集反応槽５に供給されるようになっている。尚、８、９はクッションタンク３、凝集反応槽５に設けられた撹拌器である。
【０００７】
一方、１０は給水タンクであって、該給水タンク１０から給水を受けるカチオン溶解槽１１、アニオン溶解槽１２では、カチオン系高分子凝集剤、アニオン系高分子凝集剤をそれぞれ自動的に溶解し、該各溶解した凝集材水溶液を、凝集剤供給ポンプ１１ａ、１２ａを介して前記凝集反応槽５のアニオン反応室５ａ、カチオン反応室５ｂにそれぞれ供給するようになっている。そして凝集反応槽５では、クッションタンク８から供給された汚泥液中の汚泥について、供給される凝集剤により汚泥固体（沈殿物）に凝集させて固液分離するべく反応せしめるようになっている。
尚、１１ｂ、１２ｂは各溶解槽１１、１２に設けた撹拌器、１１ｃ、１２ｃは各溶解槽１１、１２に設けた凝集剤の自動供給機である。
【０００８】
また、１３は脱水機であって、該脱水機１３は本実施の形態ではスクリュープレス型の脱水機を採用しているが、脱水機１３には、凝集反応槽５で凝集反応して固体と液体とに固液分離された反応溶液を、例えば反応液（反応水）を濾過する等して濃縮する濃縮機１４を経由したものが供給されるようになっており、そして該供給された濃縮凝集反応用液は、脱水機１３によって排水と汚泥ケーキとに分離されるが、該汚泥ケーキは、含水率が８０〜８７％となるよう脱水機１３において調整される。汚泥ケーキの含水率がこの数値を外れると、後述する発酵分解槽での発酵分解に支障をきたし、効率の良い発酵分解ができなくなる惧れも生じる。
尚、脱水機１３、濃縮機１４には給水ポンプ１３ａ、１４ａにより給水タンク１０に貯留される水を洗浄水として供給する構成になっており、そして脱水機１３では該洗浄水および脱水した排水を濾液分離槽１５に、また濃縮機１４では洗浄水を濾液分離槽１５にそれぞれ供給されるようになっている。
【０００９】
前記脱水機１３で脱水処理を受けて生成した前記汚泥ケーキ１６は、例えばベルトコンベアで構成される搬送体１７を介して発酵分解槽１８に設けられる撹拌装置１９を備えた散布台車２０に供給される。発酵分解槽１８には平均径で約２〜１５ｍｍの大きさにカット（または粉砕）した樹片（例えば杉チップ、杉片）を担体としたコロニー２１が投入されているが、この場合のコロニー２１の量は、汚泥ケーキ１トン（ｔ）に対して３０立方メートル（ｍ３）以上となる割合で投入される。コロニー２１の汚泥ケーキに対する割合がこれよりも少なくなると、コロニーでの汚泥ケーキの発酵分解速度が低下し、効率が悪くなる。したがって、一日の汚泥発生量が判れば、コロニー２１の必要量が逆算され、これに対応した処理施設を建設すればよいことになる。また、樹片としては杉片が好ましいが、これは杉材には微細な空孔が沢山存在し、微生物が生活するための好適な環境を与える担体として好適になることによるものである。因みに樹片の含水量を、後述するコロニー２１の含水量に合わせて５０％以下としておけば、コロニー２１の水分調整が速やかに行われるという利点があり都合が良い。
そして前記散布台車２０に供給された汚泥ケーキ１６は、コロニー２１に対し撹拌されながら全体に満遍なく均一に散布される。発酵分解槽１８のコロニー２１が堆積される床面１８ａには縦横行列状に設けられた複数の給気口２２が開設され、該給気口２２からは、給気ブロア２３で給気され、ダクトヒーター２４で暖められた空気（外気）が供給されるようになっている。そして発酵分解槽１８内の空気は排気ダクト１８ｂを介して微生物脱臭槽２５に供給されて脱臭作用を受け、該脱臭された空気は排気フアン２５ａによって大気に排出される一方、微生物脱臭槽２５で発生したドレン水は原水槽２６に排水されるようになっている。
そうして発酵分解槽１８内は、散布台車２０と共に移動する撹拌装置１９のゆっくりとした回転による穏かな撹拌が繰り返されると共に、給水タンク１０から適宜給水を受けて水分調整が図られ、さらに給気口２２からの暖かい空気の供給および槽内空気の排気により、槽内は少なくとも４０℃以上、好ましくは５０〜６０℃になるよう温度調整が図られ、これによって、コロニー２１に散布された汚泥ケーキ１６は、コロニー２１内に生息する高温好気性微生物によって発酵分解され、減容することになるが、この場合に、コロニー２１は、分離流動性の良い粒状でサラサラの状態を保つべく前記温度および水分のコントロールがなされ、前記供給された汚泥ケーキ１６の発酵分解が、該供給後、凡そ２４時間で終了するよう調整されている。
ここでコロニー２１は、含水率５０％以下のサラサラの状態に維持することが重要で、５０％を越えると嫌気性微生物が繁殖して、円滑な発酵分解が阻害される事態が生じる惧れがある。
【００１０】
前記コロニー２１は、高温好気性微生物が有機汚泥と共に樹片を発酵分解することもあって樹片が次第に痩せ細り、微生物の繁殖環境が低下することになり、このようになった場合には、新しい樹片を追加して繁殖環境を改善してもよいが、適宜期間経過後、入れ替え交換することが好ましく、この場合の入れ替え交換の頻度としては例えば約半年に一度、一年に一度等、定期的にすることが管理上好ましく、そしてコロニー交換後の立上げ運転は、汚泥ケーキの供給量を徐々に増量して前記所定割合となるように調整することになるが、この場合に、高温好気性微生物の繁殖および発酵促進を図るため、補助発酵剤として魚粉、食廃油等の有機質の栄養素を汚泥ケーキに混合させる等してコロニーに供給することも必要においてできる。
また、立上げ時の発酵分解槽１８内の温度、湿度の環境であるが、これは高温好気性微生物の繁殖を促進するため、コロニーの含水率を高めに管理すると共に、温度についても高めに管理することが好ましい。
【００１１】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、終末汚泥処理場で発生する最終汚泥を有機汚泥発酵分解処理装置で分解処理するにあたり、前記運転管理方法で実行した場合、有機汚泥の効率の良い発酵分解を連続して安定的に行うことができることになった。
【００１２】
そして一日に発生する量の汚泥を一日で発酵分解するよう運転することにより、毎日の汚泥処理の管理が日単位で連続してできることになって都合がよい。尚、汚泥ケーキのコロニー２１への供給は、コロニー２１の発酵分解能力に対応させ、予め設定される量を所定のタイミング（定期、不定期に限定されない）で供給するものであればよく、一日分の汚泥ケーキを複数度に分けてコロニー２１に供給してもよく、また複数日分の汚泥ケーキを供給するようにしても勿論良い。
しかもコロニー２１は、発酵するために必要な空気の供給、発酵のための養生が必要となるが、それにはコロニー２１をゆっくりと撹拌することが好ましく、その場合に、連続的な撹拌とすることもできるが、必要においては間歇的な撹拌とすることもでき、このように撹拌を調整することで発酵分解がより効率よく促進される。
【００１３】
因みに、撹拌装置１９としては、図２に示すようなものを採用することができる。この撹拌装置１９は長さ方向の撹拌をすべく自走式（自走機構については省略する）のもので、螺旋羽根２５ａを有した四本の縦撹拌軸２５の回転により上下高さ方向の撹拌をする一方、複数のフィン状羽根２６ａを有した四本の横撹拌軸２６の回転により左右幅方向の撹拌をするもので、発酵分解槽１８内のコロニー２１を、槽内全体に亘って効率よく撹拌できるが、この場合の撹拌速度としては、コロニー２１が撒き上がらない程度のゆっくりとしたものが好ましい。そして上下の横撹拌軸２６は、移動方向に対して後方に送り出すよう図４に示す互いに反転する方向に回転させるようにすることが好ましく、このようにすることでコロニー２１の撹拌効率が向上する。また横撹拌軸２６は、下側の方が羽根数が多くなっていて撹拌効率を高めるようになっている。
またコロニー２１が減量してきた場合や発酵分解能力が低下してきた場合には、樹片を追加して分解能力をアップさせる配慮をすることが要求される。
さらにまた、回収された使用済みのコロニーは、有機質の発酵分解物が多量に含まれることになって有機肥料、土壌改良剤として有効利用できることが確認されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機汚泥発酵分解処理装置のフロー図である。
【図２】有機汚泥発酵分解処理システムのフロー図である。
【図３】撹拌装置の正面図である。
【図４】横撹拌棒の回転方向と移動方向を示す概略図である。
【符号の説明】
１    汚泥貯留槽
３    クッションタンク
５    凝集反応槽
１３    脱水機
１６    汚泥ケーキ
１８    発酵分解槽
１９    撹拌機
２１    コロニー
【図１】
2004351250.tif 000003
【図２】
2004351250.tif 000004
【図３】
2004351250.tif 000005
【図４】
2004351250.tif 000006