(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
除塵装置によって捕捉し、該除塵装置のスクリーン上部の気中のし渣堆積ゾーンに一時滞留するようにしたし渣に、該し渣堆積ゾーンに配設した添加ノズルよりし渣分解酵素剤を添加し、該し渣堆積ゾーンにおいてし渣構成物質の低分子化を促し、分解、減量化を図るようにしたことを特徴とするし渣分解処理システム。
【請求項２】
し渣分解酵素剤を添加する添加ポンプと、除塵装置の運転とを連動させることを特徴とする請求項１記載のし渣分解処理システム。
【請求項３】
し渣分解酵素剤を添加したし渣を、後段の生物分解槽で減量化するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のし渣分解処理システム。
【請求項４】
し渣分解酵素剤を、セルロースを分解・低分子化するセルラーゼ系としたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のし渣分解処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、し渣分解処理システムに関し、特に、下水等の有機性の汚水を処理する施設の流入汚水中に含まれ、除塵装置により除塵される厨芥類を主体とするし渣を、衛生的に、かつ短時間内に分解し、減量化を図ることができるし渣分解処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水等の有機性の汚水を処理する施設において、汚水中に含まれるし渣を除去するため、前処理設備として除塵装置を配設している。そしてこの汚水中に含まれるし渣の大半が厨芥類であり、この厨芥類を主体とするし渣を効果的に除去するためには、目幅の細かなスクリーン、例えば、スクリーン目幅が５ｍｍ程度以下の除塵装置が設置され、この除塵装置にて除塵されたし渣を、定期的に人手により処分している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のし渣処理装置においては、特にスクリーン目幅を５ｍｍ程度以下とする除塵装置を採用する場合、流入汚水中よりスクリーンにて捕捉され、掻き揚げられた厨芥類主体のし渣は、除塵した場所或いはその近傍に配設されるし渣かごに貯留され、人手により定期的に処分するようにしているが、除去されるし渣量が多く、また処分される迄の期間、除塵したし渣をそのまま、し渣かごの設置された処で放置されるため、この放置されている間にし渣が腐敗し、悪臭を放ち、さらに害虫が発生するなどして、維持管理上大きな問題となっていた。
【０００４】
本発明は、上記従来のし渣分解処理装置の有する問題点に鑑み、除塵装置によって捕捉した分解しにくいし渣成分を短時間内に分解し、減量化することができるし渣分解処理システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のし渣分解処理システムは、除塵装置によって捕捉し、該除塵装置のスクリーン上部の気中のし渣堆積ゾーンに一時滞留するようにしたし渣に、該し渣堆積ゾーンに配設した添加ノズルよりし渣分解酵素剤を添加し、該し渣堆積ゾーンにおいてし渣構成物質の低分子化を促し、分解、減量化を図るようにしたことを特徴とする。
【０００６】
このし渣分解処理システムは、スクリーン上部終端周辺に掻き揚げられたし渣を、一時スクリーン上部の堆積ゾーンに滞留した後、スクリーン最終端より落下し後段に送るが、ここで、し渣堆積ゾーンの上部に設置した添加ノズルからし渣分解酵素剤を添加することにより、し渣に直接、かつ一定時間酵素剤の接触が可能となり、し渣構成物質の低分子化が促進され、し渣の分解、減量化を効率的に行うことができる。
【０００７】
この場合、し渣分解酵素剤を添加するポンプと、除塵装置の運転とを連動させることができる。
【０００８】
これにより、酵素剤の添加ポンプを、し渣が掻き揚げられてくる除塵装置の運転と連動させて運転しているので、経済的な酵素剤の添加を行うことができる。
【０００９】
また、この場合、し渣分解酵素剤を添加したし渣を、後段の生物分解槽で減量化するようにすることができる。
【００１０】
これにより、除塵装置によって掻き揚げられたし渣に、し渣分解酵素剤を添加した後、生物処理槽へ導くことにより、し渣を微生物の利用が容易な低分子物質とし、さらに短期間で微生物により水、炭酸ガス、アンモニア等に分解し、かつし渣中の水分を蒸発除去することができ、大幅な減容化が図れるとともに、取り扱いが容易な衛生的な残渣とすることができる。
【００１１】
また、この場合、し渣分解酵素剤を、セルロースを分解・低分子化するセルラーゼ系とすることができる。
【００１２】
これにより、微生物による生物分解を受け難く、減量化には長い時間を要するセルロース系物質のし渣も、セルロースを特異的に分解するセルラーゼ系の酵素剤を用いることにより、低分子化を図り、難分解性のセルロース系物質の分解を促進し、し渣の分解、減量化処理を短時間に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のし渣分解処理システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明のし渣分解処理システムを実施する場合の概略図を示す。
し渣を含んだ汚水Ａが汚水流入管１より流入し、除塵装置２にて厨芥類を主体としたし渣ａが分離され、汚水Ｂは流出管３より後段の水処理系に排出される。この除塵装置２は、微細目のスクリーン２１、このスクリーン２１の裏側に沿って移動するレーキ２２、レーキの駆動装置２３からなる裏掻式微細目除塵装置とする。
【００１５】
この除塵装置２にて捕捉、掻き上げられ、分離されたし渣ａに、酵素剤添加装置４から酵素剤が添加される。この酵素剤添加装置４は、所要量の酵素剤を貯留した貯留タンク４１と、貯留タンク４１から定量の酵素剤を送り出す酵素剤添加ポンプ４２と、添加配管４３と、この配管４３の先端部で、除塵装置のスクリーン上部のし渣堆積ゾーンの近傍に配設した添加ノズル４４から構成される。
このように分離されたし渣ａに、添加ノズル４４から酵素剤が添加された後、し渣ａは、振動してし渣を移送するし渣移送シュート１３を通って回転するドラム形状のし渣分解槽５に投入される。
【００１６】
し渣分解槽５で減量、衛生化したし渣ａは、投入された側と反対側に配設されたセパレータ６部を経由して、セパレータ６の下部に配設した残渣箱７に回収される。
一方ブロア８より送気された空気は送気管９を通過し、途中、排気管１０と分岐される。この分岐部にはエアーダンパ１１が設置されており、排気されるエアー量を調節する。
また送気した空気の一部は、し渣分解槽５に戻されるが、し渣分解槽５に送気される前に、ヒータ１２によって加温される。
【００１７】
汚水流入管１より流入するし渣を含んだ汚水Ａは、除塵装置２によって厨芥類を主体としたし渣ａが除去される。ここで汚水処理施設に流入する汚水Ａ中のし渣を除塵する除塵装置２のスクリーン目幅が５ｍｍ程度以下であった場合、捕捉されるし渣ａの大半は塵芥類、すなわち野菜屑からなる。このし渣中の有機物組成の４０〜７０％程度が繊維質であり、この繊維質の主要構成物質は、捕捉し渣の大半が野菜屑であることより、セルロース系物質であるといえる。このセルロース系物質は、通常、微生物による分解を受け難く、減量化には長い時間を要する。この難分解性のセルロース系物質の分解を促すには、セルロースを特異的に分解するセルラーゼ系の酵素剤を用い低分子化を図ることが有効である。
【００１８】
ここで使用する酵素剤としては、セルラーゼ系又はヘミセルラーゼ系の酵素剤が有効に用いられるが、同等の機能を有するものであれば他の酵素剤も使用可能である。
この酵素剤は、特に限定されるものではなく、これまで公知の微生物起源の酵素剤を用いることができる。
例えば、クロストリジュウム・サーモセラム、トリコスポロン・カタニウム、スポロトリカム・セルロフィラム、チェラビア・テエレストリス、アスペルギルス・アクレアタス、アスペルギルス・フミイグアタス、サーキアスカス・アウランティアカス、ペニシリウム・ジアンシネラム、サイタリジュム・リグニイコラ、アルテエルナリイア・アルテルナタ、セルロモナス・アラ、ペニシリウム・ブルプロジェナム、アスペルギルス・ウスタス、トリコデルマ・ハルズイアナム、デイチヨミイタス・スクルアレンス等の微生物が生成する酵素剤が挙げられる。
より具体的には、ノボノルディスクバイオインダストリー株式会社製の「ビスコザイムＬ」や、大和化成工業株式会社製の「セルラーゼダイワ」、ナガセ生化学工業株式会社製の「セルライザー」、合同酒精株式会社製の「ＴＣＤ−Ｈ」、「ＴＣＤ−ＡＰ」、「ＴＣＤ−ＧＰ」、「ＴＣＤ−ＨＰ」、阪急バイオインダストリー株式会社製の「セルロイシンＡＣ４０」、「セルロイシンＡＬ」、「セルロイシンＴ２」、「セルロイシンＴＰ２５」、「セルロイシンＭＥ」等（以上、いずれも商品名）を用いることができる。
【００１９】
これらの酵素剤の添加位置は、スクリーン２１上をレーキ２２により掻き揚げられたし渣ａが極力長時間酵素剤と接触できる位置が適切である。つまり、スクリーン２１上部終端周辺で掻き揚げられたし渣ａは、順次スクリーン２１の最終端に移動するが、その間、一時スクリーン２１上に滞留する。この位置を堆積ゾーンと呼ぶ。よって、この堆積ゾーン、特にレーキ２２がスクリーン２１表面から見えなくなる箇所、すなわち、し渣ａがスクリーン２１上に滞留し始める箇所に、添加ノズルを配設し、酵素剤の添加を行うのが適切である。この時の酵素剤の濃度・添加量は、例えば、大和化成工業株式会社製の「セルラーゼダイワ」若しくはナガセ生化学工業株式会社製の「セルライザー」を用いた場合、水で原液を１０〜０．１％に希釈し、添加量は希釈液としてし渣ａの湿重量１ｋｇ当たり１０〜１０００ｃｃが適量である。
【００２０】
各酵素剤は予め、所定の濃度に希釈し、貯留タンク４１に貯留する。添加ポンプ４２により添加ノズル４１から酵素剤が添加される。添加ポンプ４２は連続運転でもよいが、通常除塵装置２は、汚水Ａが流入した時のみ運転されるが、このＯＮ−ＯＦＦに併せて添加ポンプ４２が運転される方がより経済的で、過剰な酵素剤の添加を防止することができる。
【００２１】
酵素剤を添加されたし渣ａは、し渣移送シュート１３上を移送されるが、円滑にし渣分解槽５に移送されるよう、振動させる場合もある。振動させる場合も、除塵装置２の運転のＯＮ−ＯＦＦと連動させるのが望ましい。
【００２２】
このし渣分解槽５は、ドラム形状をした生物分解槽で、酵素剤を添加したし渣を減量化する。このし渣分解槽５内には、微生物が固定化される直径５〜１５ｍｍの多孔質のセラミックボールが充填されており、ドラムの回転により、酵素剤を添加されたし渣は、多孔質セラミックボールとともに攪拌されることにより、物理的に摩耗され、し渣ａへのセルラーゼ系酵素剤の分解効果との相乗効果により、効果的なし渣の断片化、低分子化が進行する。この断片化、低分子化により、難分解性の細胞壁の主成分、セルロースは断片化し、一般微生物が十分利用可能なグルコースまで低分子化する。
このグルコースは一般的に生物に必須の物質であり、このグルコースの増加により、セラミックボールに保持される微生物数も増加し、水や二酸化炭素、アンモニアに気化され、生物分解による減量化が達成される。
微生物が固定化される多孔性のセラミックボールは、１日当たりにし渣分解槽５内に投入するし渣重量の約７倍から１５倍の重量が必要である。
【００２３】
ブロア８とヒータ１２により３０〜４０℃程度の温風がし渣分解槽５内に送気され、微生物の増殖が促されると共に、し渣中の水分の蒸発も進行する。最終的に、投入したし渣は、含水率を１０〜３０％程度まで下げる。ここで、し渣分解槽５中の臭気を含んだ空気はブロア８によりし渣が投入される方とは反対側に吸引されるが、この時、含水率が低下したし渣の分解残渣は、比重が０．１〜０．０１と多孔質セラミックボールの比重１〜２と比べ小さくなるため、し渣分解槽５の回転により巻き上げられ、排出される。排出された残渣はセパレータ６を介して、残渣箱７に落下し、貯留される。
このため、し渣中の有機分の減量化に加え、低含水率の衛生的な残渣となり回収される。
【００２４】
一方、臭気を含んだ空気がブロア８により吸引され、送気管９を通り一部がし渣分解槽５に再び送気されるが、一部は、エアダンパ１１を介して排出される。この排出される空気は、し渣より蒸発した水分を含む高湿度の装置内の空気や、し渣分解槽内で微生物の分解によりし渣から発生したアンモニア等の悪臭成分等、し渣の分解気化された物質が含まれるため、本装置内に簡易脱臭装置を設けることもできるし、また汚水処理施設に既に設置されている脱臭装置に配管接続することもできる。
これにより、最終的に装置外に排気されるが、悪臭成分は排出前に脱出装置により除去され無臭化される。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のし渣分解処理システムによれば、スクリーン上部終端周辺に掻き揚げられたし渣を、一時スクリーン上部の堆積ゾーンに滞留した後、スクリーン最終端より落下し後段に送るが、ここでし渣堆積ゾーンの上部に設置した添加ノズルからし渣分解酵素剤を添加することにより、し渣に直接、かつ一定時間酵素剤の接触が可能となり、し渣構成物質の低分子化が促進され、し渣の分解、減量化を効率的に行うことができる。
また、通常小規模汚水処理場では、週１〜２回、し渣処分を行っている作業が、１ケ月に１〜２回程度と大幅に軽減され、含水率が１０〜３０％以下の衛生的な残渣として取り扱いが容易となり、さらに、悪臭・害虫の発生が無くなる。
【００２６】
また、酵素剤の添加ポンプを、し渣が掻き揚げられてくる除塵装置の運転と連動させて運転しているので、経済的な酵素剤の添加を行うことができる。
【００２７】
また、除塵装置によって掻き揚げられたし渣に、し渣分解酵素剤を添加した後、生物処理槽へ導くことにより、し渣を微生物の利用が容易な低分子物質とし、さらに短期間で微生物により水、炭酸ガス、アンモニア等に分解し、かつし渣中の水分を蒸発除去することができ、大幅な減容化が図れるとともに、取り扱いが容易な衛生的な残渣とすることができる。
【００２８】
また、微生物による分解を受け難く、減量化には長い時間を要するセルロース系物質のし渣も、セルロースを特異的に分解するセルラーゼ系の酵素剤を用いることにより、低分子化を図り、難分解性のセルロース系物質の分解を促進し、し渣の分解、減量化処理を短時間に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のし渣分解処理システムの実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ    し渣を含んだ汚水
Ｂ    汚水
ａ    し渣
１    流入管
２    除塵装置
２１  スクリーン
３    流出管
４    酵素剤添加装置
４１  貯留タンク
４２  添加ポンプ
４３  添加配管
４４  添加ノズル
５    し渣分解槽
５１  駆動装置
６    セパレータ
７    残渣箱
８    ブロア
９    送気管
１０  排気管
１１  エアダンパ
１２  ヒータ
１３  し渣移送シュート
【図１】
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