(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生活排水や産業排水を排水処理設備で処理した際に発生する余剰汚泥（Ｓ）を連続的に処理する設備であって、少なくとも、余剰汚泥を一時的に貯留し，内部に，散気装置（１１）およびタイマー（１３）で作動する送入ポンプ（１２）を備える汚泥貯留槽（１０）と、前記汚泥貯留槽の余剰汚泥が，前記送入ポンプによって自動的に供給され，内部である消化分解槽（２１）に，濾過膜群（２２）と上昇気泡の一部が該濾過膜群に接触する超微細気泡装置（２３）を備えた消化分解装置（２０）と、前記消化分解装置の消化分解槽にオゾンを，ブロワー（３２）から供給される空気と共に供給するオゾン発生機（３０）と、前記濾過膜群を通過した処理水（Ｗ）を，内部に設けた殺菌処理装置（４１）を通して一時的に貯留した後，放流する処理水貯留槽（４０）と、前記消化分解槽で溶解しなかった排オゾンを，規定濃度以下に処理して放出する排オゾン除去装置（５０）と、を備えてなる余剰汚泥減量化設備。
【請求項２】
生活排水や産業排水を排水処理設備で処理した際に発生する余剰汚泥（Ｓ）を連続的に処理する設備であって、少なくとも、余剰汚泥を一時的に貯留し，内部に，散気装置（１１）およびタイマー（１３）で作動する送入ポンプ（１２）を備える汚泥貯留槽（１０）と、前記汚泥貯留槽の余剰汚泥が，前記送入ポンプによって自動的に供給され，内部である消化分解槽（２１）に，濾過膜群（２２）と上昇気泡の一部が該濾過膜群に接触する超微細気泡装置（２３）を備えた消化分解装置（２０）と、前記消化分解装置の消化分解槽にオゾンを，ブロワー（３２）から供給される空気と共に供給するオゾン発生機（３０）と、前記濾過膜群を通過した処理水（Ｗ）を，内部に設けた殺菌処理装置（４１）を通して一時的に貯留した後，放流する処理水貯留槽（４０）と、前記消化分解槽で溶解しなかった排オゾンを，規定濃度以下に処理して放出する排オゾン除去装置（５０）と、前記濾過膜群閉塞時に、該濾過膜群に強力洗浄用次亜塩素を供給する膜洗浄管（６０）と、を備えてなる余剰汚泥減量化設備。
【請求項３】
濾過膜群（２２）を、ゼノン膜，浸漬型平膜、エレメント型セラミック膜、および浸漬型セラミック膜中の少なくともいずれか１つを含む膜で構成してなる請求項１または２に記載の余剰汚泥減量化設備
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生活排水や産業排水を排水処理設備で処理した際に発生する余剰汚泥を効率的に減量化すると共に、より清浄化した処理水を放流することのできる余剰汚泥減量化設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生活排水や産業排水は、通常、標準活性汚泥法や膜分離活性汚泥法によって処理されるが、その際、主として汚泥微生物からなる余剰汚泥が発生する。近年、この余剰汚泥の最終処分場が減少しており、その分、処分費用が高騰し、企業などにとって大きな負担となっている。
【０００３】
これまで、この余剰汚泥を減量化する装置が種々創案され使用されているが、減量化効率などの点でさらなる改善が望まれている。また、従来は、余剰汚泥を処理するための脱水機、乾燥機、焼却機などの設備を必要とするので、こうした設備を不要とすることも望まれる。また、余剰汚泥を減量化した後の処理水を、さらに清浄化して放流することも望まれる。
【０００４】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、余剰汚泥をより効率的に減量化し、かつ、より清浄化した処理水を放流することのできる余剰汚泥減量化設備を提供することを課題とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
図１および図２を参照して説明する。請求項１に記載の余剰汚泥減量化設備１は、生活排水や産業排水を排水処理設備で処理した際に発生する余剰汚泥Ｓを連続的に処理する設備であって、少なくとも、余剰汚泥Ｓを一時的に貯留し、内部に、散気装置１１およびタイマー１３で作動する送入ポンプ１２を備える汚泥貯留槽１０と、前記汚泥貯留槽１０の余剰汚泥Ｓが、前記送入ポンプ１２によって自動的に供給され、内部である消化分解槽２１に、濾過膜群２２と上昇気泡の一部が該濾過膜群に接触する超微細気泡装置２３を備えた消化分解装置２０と、前記消化分解装置２０の消化分解槽２１にオゾンを、ブロワー３２から供給される空気と共に供給するオゾン発生機３０と、前記濾過膜群２２を通過した処理水Ｗを、内部に設けた殺菌処理装置４１を通して一時的に貯留した後、放流する処理水貯留槽４０と、前記消化分解槽２１で溶解しなかった排オゾンを、規定濃度以下に処理して放出する排オゾン除去装置５０と、を備えてなるものである。
【０００６】
請求項２に記載の余剰汚泥減量化設備１は、生活排水や産業排水を排水処理設備で処理した際に発生する余剰汚泥Ｓを連続的に処理する設備であって、少なくとも、余剰汚泥Ｓを一時的に貯留し、内部に、散気装置１１およびタイマー１３で作動する送入ポンプ１２を備える汚泥貯留槽１０と、前記汚泥貯留槽１０の余剰汚泥Ｓが、前記送入ポンプ１２によって自動的に供給され、内部である消化分解槽２１に、濾過膜群２２と上昇気泡の一部が該濾過膜群に接触する超微細気泡装置２３を備えた消化分解装置２０と、前記消化分解装置２０の消化分解槽２１にオゾンを、ブロワー３２から供給される空気と共に供給するオゾン発生機３０と、前記濾過膜群２２を通過した処理水Ｗを、内部に設けた殺菌処理装置４１を通して一時的に貯留した後、放流する処理水貯留槽４０と、前記消化分解槽２１で溶解しなかった排オゾンを、規定濃度以下に処理して放出する排オゾン除去装置５０と、前記濾過膜群２２閉塞時に該濾過群に強力洗浄用次亜塩素を供給する膜洗浄管６０と、を備えてなるものである。
【０００７】
請求項３に記載の余剰汚泥減量化設備１は、請求項１および２に記載の発明において、濾過膜群２２を、ゼノン膜，浸漬型平膜、エレメント型セラミック膜、および浸漬型セラミック膜中の少なくともいずれか１つを含む膜で構成してなるものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の余剰汚泥減量化設備１は、余剰汚泥Ｓをオゾンなどの働きによって効率的に減量化することができると共に、濾過膜群２２などの働きによって、その後の処理水Ｗをより清浄化して放流することができる。
【０００９】
すなわち、余剰汚泥Ｓが供給された消化分解槽２１に、オゾン発生機３０によって発生させたオゾンを供給するので、余剰汚泥Ｓは当該オゾンに接触することによって酸化して生物分解し易い有機物へ変化し、さらに、接触を続けることによって炭酸ガスと水（処理水Ｗ）に分解される。従って、余剰汚泥Ｓは効率的に減量化される。
【００１０】
また、処理水Ｗは、濾過膜群を通過して濾過された後、殺菌処理処理装置で殺菌処理され、放流されるので、より浄化した処理水Ｗを放流することができる。
【００１１】
なお、汚泥貯留槽１０では、散気装置１１によって空気を供給し、余剰汚泥Ｓを曝気するので当該余剰汚泥Ｓを構成する汚泥微生物を活性化させ、消化分解槽２１での効率的な減量化に寄与する。また、汚泥貯留槽１０に設けたタイマー１３によって作動する送入ポンプ１２によって、余剰汚泥Ｓを連続的（定期的）に消化分解槽２１に供給するので、余剰汚泥Ｓの減量化を、効率良く行うことができる。
【００１２】
なお、消化分解槽２１で溶解しなかった排オゾンは、排オゾン除去装置５０によって規定濃度例えば０．１ｐｐｍ以下に処理されて放出されるので、環境汚染などの問題は発生しない。
【００１３】
また、この発明によると、余剰汚泥Ｓの減量化、ひいてはその全てを消滅させることができるので、従来、余剰汚泥Ｓを処理するために必要であった脱水機、乾燥機、焼却機などの設備を不要とすることができる。さらに、オゾンによって減量化を図るので、高濃度余剰汚泥Ｓの放つ悪臭もなくすことができる。
【００１４】
請求項２に記載の余剰汚泥減量化設備１は、請求項１に記載の発明と同様に、余剰汚泥Ｓを効率的に減量化することができると共に、その後の処理水Ｗをより浄化した状態で放流することができる。
【００１５】
また、この設備は、濾過膜群２２に、強力洗浄用次亜塩素を供給するための膜洗浄管６０を設けているので、超微細気泡装置から上昇するオゾン含有空気の超微細によって洗浄されずに閉塞した当該濾過膜群２２を確実に洗浄することができる。この次亜塩素は、汚泥微生物の細胞の核まで溶かして殺菌する能力を有するので、濾過膜群２２の目詰まりの原因となる汚泥微生物を全て除去することができる。
【００１６】
請求項３に記載の余剰汚泥減量化設備１は、請求項１および２に記載の発明と同様に、余剰汚泥Ｓを効率的に減量化し、その後の処理水Ｗをより浄化した状態で放流することができる。
【００１７】
また、濾過膜群２２を、ゼノン膜，浸漬型平膜、エレメント型セラミック膜、および浸漬型セラミック膜の４つの内少なくとも１つ以上の膜によって構成しているので、濾過能力に優れ、より清浄化した処理水Ｗを放流することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る余剰汚泥減量化設備１の実施形態を、図１および図２に示す。これは、生活排水や産業排水を排水処理設備で処理した際に発生する高濃度の余剰汚泥Ｓを連続的に処理する設備であり、汚泥貯留槽１０、消化分解装置２０、オゾン発生機３０、処理水貯留槽４０、排オゾン除去装置５０、および膜洗浄管６０を備えている。
【００１９】
汚泥貯留槽１０は、搬送されてきた余剰汚泥Ｓを投入Ｙとして一時的に貯留するもので、内部に、散気装置１１、およびタイマー１３で作動する送入ポンプ１２を備えている。この散気装置１１には、送風機１４から空気が供給される。
【００２０】
消化分解装置２０は、汚泥貯留槽１０の余剰汚泥Ｓが、タイマー１３によって作動する送入ポンプ１２により自動的（定期的）に供給される。また、その内部である消化分解槽２１に、濾過膜群２２と該濾過膜群２２に上昇気泡の一部が接触する超微細気泡装置２３を備えている。濾過膜群２２は、直列的に通過するゼノン膜，浸漬型平膜、エレメント型セラミック膜、および浸漬型セラミック膜の三種類の濾過膜の内の少なくとも１つの膜で構成されている。
【００２１】
オゾン発生機３０は、高濃度のオゾンを発生させ、消化分解槽２１に供給する。なお、このオゾンは、ブロワー３２から供給される空気と混合され、混合管３１を通して超微細気泡装置２３に供給され、そこで超微細な気泡とされて消化分解槽２１の下位に供給され、余剰汚泥Ｓに効果的に接触する。
【００２２】
処理水貯留槽４０は、濾過膜群２２を通過してＢＯＤ５ｍｇ／リットル以下の清浄化された処理水Ｗを、内部に設けた殺菌処理装置４１によって殺菌した後、一時的に貯留し、その後、処理水Ｗとして放流するものである。
【００２３】
排オゾン除去装置５０は、消化分解槽２１で溶解しなかった排オゾン（２０００〜３０００ｐｐｍ）を、労働衛生基準で定められた濃度である規定値即ち０．１ｐｐｍ以下に処理して放出する。また、膜洗浄管６０は、濾過膜群２２閉塞時に該濾過膜群２２に次亜塩素を供給して、当該濾過膜群２２を洗浄するものである。
【００２４】
本実施形態に係る余剰汚泥減量化設備１の作用について説明する。まず、汚泥貯留槽１０に貯留された余剰汚泥Ｓを、タイマー１３で定期的に作動する送入ポンプ１２によって消化分解装置２０の消化分解槽２１に供給する。なお、汚泥貯留槽１０では、送風機１４から散気装置１１に空気を送り、当該空気を散気して余剰汚泥Ｓに接触させ、その活性化を図る。
【００２５】
次に、オゾン発生機３０で発生させたオゾンと、ブロワー３２からの空気を混合管３１で混合させた後、消化分解槽２１に設けた超微細気泡装置２３に供給し、そこで超微細の気泡を発生させ、消化分解槽２１に散気して余剰汚泥Ｓに接触させる。これにより、余剰汚泥Ｓはオゾンと接触して有機物へと変化し、さらにオゾンと長く接触することにより炭酸ガスと水（処理水Ｗ）に分解される。従って、余剰汚泥Ｓは効率的に減量化される。なお、ブロワー３２からの空気は、空気移送管３３を通して供給し、当該空気移送管３３には、余剰の空気を放出するための空気逃がし管３４を設けている。
【００２６】
その後、処理水Ｗは、濾過膜群２２で濾過された後、殺菌処理装置４１で殺菌処理され処理水貯留槽４０に一時的に貯留され、その後、放流される。この処理水Ｗは、濾過群で濾過され、さらに殺菌処理装置４１で殺菌処理されているので、清浄である。なお、処理水Ｗは、消化分解槽２１内における水頭圧Ｈによって濾過膜群２２を通過し、殺菌処理装置４１に送られる。
【００２７】
また、消化分解槽２１に残存したオゾン（排オゾン）は、排オゾン移送管５１を通って排オゾン除去装置５０に達し、そこで０．１ｐｐｍ以下の濃度に処理され、排出される。この排出は、圧送ファン５２、ダンパー５３、排オゾン排出管５４によって行われる。なお、排オゾン除去装置５０には、高濃度オゾン分解触媒材５５を設けている。
【００２８】
また、本実施形態では、濾過膜群２２の閉塞時に該濾過膜群を浄化するために、次亜塩素を供給するための膜洗浄管６０を設けている。この膜洗浄管６０は、処理水Ｗを殺菌処理装置４１に供給するための処理水管４２に連通させている。処理水管４２にはタイマー１３によって定期的に作動する電磁弁４３を設けており、この電磁弁４３の開閉により処理水Ｗを８分間流した後、２分間停止し、その間、超微細気泡装置２３から供給される上昇気泡により濾過膜群２２を洗浄する。それでもなお且つ濾過膜群２２の閉塞が起きたときには、電磁弁４３を閉じ、膜洗浄管６０から次亜塩素を供給して、濾過膜群２２を洗浄する。
【００２９】
こうした構成の余剰汚泥減量化設備１は、余剰汚泥Ｓをオゾンなどの働きによって効率的に減量化することができる。また、濾過膜群２２などの働きによって、その後の処理水Ｗをより清浄化して放流することができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、消化分解装置２０と汚泥貯留槽１０との間に逆送管２５を設け、消化分解槽２１でオーバーフローした余剰汚泥Ｓを、汚泥貯留槽１０に戻している。また、消化分解装置２０に点検キャップ２４を設けた点検口を形成し、余剰汚泥Ｓの濃度を測定するようにしている。
【００３１】
なお、図３に示す如く、消化分解槽２１内の水頭圧Ｈにより吐出した処理水を、送出ポンプ４４で更に加圧して排水するようにすると共に、タイマー１３により送出ポンプ４４と送入ポンプ１２とを交互に作動するようにしてもよい。６１，６２は開閉弁及び開閉バルブで、それぞれ処理水管４２中の送出ポンプ４４より上流側と、膜洗浄管６０中に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る余剰汚泥減量化設備の実施形態を示す一部断面側面構成図である。
【図２】図１に示す余剰汚泥減量化設備の一部断面平面構成図である。
【図３】図２の一部変形図である。
【符号の説明】
【００３３】
１        余剰汚泥減量化設備
１０      汚泥貯留槽
１１      散気装置
１２      送入ポンプ
１３      タイマー
１４      送風機
２０      消化分解装置
２１      消化分解槽
２２      濾過膜群
２３      超微細気泡装置
２４      点検キャップ
２５      逆送管
３０      オゾン発生機
３１      混合管
３２      ブロワー
３３      空気移送管
３４      空気逃がし管
４０      処理水貯留槽
４１      殺菌処理装置
４２      処理水管
４３      電磁弁
４４      送出ポンプ
５０      排オゾン除去装置
５１      排オゾン移送管
５２      圧送ファン
５３      ダンパー
５４      排オゾン排出管
５５      高濃度オゾン分解触媒材
６０      膜洗浄管
６１      開閉弁
６２      開閉バルブ
Ｈ        水頭圧
Ｓ        余剰汚泥
Ｖ        バルブ
Ｗ        処理水
Ｙ        投入
【図１】
0004575270.tif 000002
【図２】
0004575270.tif 000003
【図３】
0004575270.tif 000004