(57)【要約】【課題】高濃度の有機廃水を効率よく処理することができる廃水処理装置及び方法を提供する。【解決手段】廃水処理処理方法は、廃水中の不溶固体分を除き、さらに残る不溶固体分を破砕する前処理段階と、前処理段階で処理された廃水に空気を注入して好気処理する第１好気処理段階と、第１好気処理段階で好気処理された廃水を嫌気処理する嫌気処理段階と、嫌気処理段階で処理された廃水を脱気する脱気段階と、脱気段階で脱気された廃水を固液分離する後処理段階とを順次行っていく。また、好ましくは脱気段階の後にさらに好気処理する第２好気処理段階を行う。【選択図】  図１
2007313504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を含む廃水の処理において、
廃水中の不溶固体分を除き、さらに残る不溶固体分を破砕する前処理段階、
前記前処理段階で処理された廃水に空気を注入して好気処理する第１好気処理段階、
前記第１好気処理段階で処理された廃水を嫌気処理する嫌気処理段階、
前記嫌気処理段階で処理された廃水を脱気する脱気段階、
前記脱気段階で脱気された廃水を固液分離する後処理段階、を含んでなることを特徴とする廃水処理方法。
【請求項２】
前記脱気段階の後に、さらに好気処理する第２好気処理段階を行うことを特徴とする請求項１に記載の廃水処理方法。
【請求項３】
前記第１好気処理段階における処理槽および前記第２好気処理段階における処理槽はそれぞれ、廃水流入管、空気排出口、処理水排出口、廃水中に空気を送り込む散気管、前記処理槽内部を上下に複数段に区画し、廃水中のスラッジ濃度別に分離するスラッジ分離手段、沈降したスラッジを貯留するスラッジ沈殿部、沈降し堆積したスラッジを排出するスラッジ排出口を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の廃水処理方法。
【請求項４】
前記嫌気処理段階における処理槽は、廃水流入管、ガス排出口、処理水排出口、前記嫌気槽の内部を上下に複数段に区画し、廃水中のスラッジ濃度別に分離するスラッジ分離手段、前記嫌気槽中で発生したガスの一部または全てを集合する第１ガス流動管及び第２ガス流動管、廃水中にガスを送り込む散気管、沈降したスラッジを排出するスラッジ排出口を有することを特徴とする請求項１に記載の廃水処理方法。
【請求項５】
前記脱気段階における処理槽は、廃水流入管、ガス排出口、処理水排出口、内部を上下多段に区画するスラッジ分離手段、脱気したガスを集合する第１ガス流動管及び第２ガス流動管、廃水中にガスを送り込む散気管、沈降したスラッジを貯留するスラッジ沈殿部、前記スラッジ沈殿部に貯留するスラッジの一部を排出するスラッジ排出口を有することを特徴とする請求項１に記載の廃水処理方法。
【請求項６】
前記スラッジ分離手段は、３段のスラッジ分離部からなり、前記スラッジ分離部のそれぞれは、複数の貫通孔が形成されるプレートにより前記処理槽内部を上下に区画され、前記プレートの底面には、下方に突出して形成された流体移動管を有していることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の廃水処理方法。
【請求項７】
前記流体移動管のそれぞれは、上部面積が下部面積より狭い形状、上部面積が下部面積より広い形状、あるいは上部面積と下部面積が同じ面積を有する形状のいずれかであることを特徴とする請求項６に記載の廃水処理方法。  
【請求項８】
前記脱気槽における前記散気管は、送風機からの空気流入管と直結し、かつ前記第２ガス流動管の下部と結合して脱気槽の下部内部に張り出し、表面に多数のノズルが付けられていて、廃水中に空気とガスを噴出するノズルを有することを特徴とする請求項５に記載の廃水処理方法。
【請求項９】
前記嫌気槽または前記脱気槽における前記第１ガス流動管は、前記嫌気槽または前記脱気槽の頂上に接続する第１主配管と、前記第１主配管から突出して前記嫌気槽または前記脱気槽の内部にあるスラッジ分離部の前記プレートの底面で、前記流体移動管の突出部に囲まれた空間に連通する第１補助配管とからなることを特徴とする請求項４又は５に記載の廃水処理方法。
【請求項１０】
前記嫌気槽または前記脱気槽における前記第２ガス流動管は、前記嫌気槽または前記脱気槽の頂上に接続する第２主配管と、前記第２主配管から突出して前記嫌気槽または前記脱気槽の内部にあるスラッジ分離部の前記プレートの底面で、前記流体移動管の突出部に囲まれた空間に連通する第２補助配管とからなることを特徴とする請求項４又は５に記載の廃水処理方法。
【請求項１１】
前記第２ガス流動管の下部は、前記空気流入管に連結されることによって循環するガスと空気を混合できる請求項１０に記載の廃水処理方法。
【請求項１２】
前記嫌気槽または前記脱気槽における処理水排出管は、前記嫌気槽または前記脱気槽内の水面より下に設置されることを特徴とする請求項４又は５に記載の廃水処理方法。
【請求項１３】
前記第１好気処理段階における好気槽、前記第２好気処理段階における好気槽および前記嫌気処理段階における嫌気槽のそれぞれは、その周囲に熱交換器を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の廃水処理方法。
【請求項１４】
廃水中の不溶固体分を除き、さらに残る不溶固体分を破砕する破砕部、
前記破砕部で処理された廃水に空気を注入して好気処理する第１好気槽、
前記第１好気槽で好気処理された廃水を嫌気処理する嫌気槽、
前記嫌気槽で嫌気処理された廃水から空気とガスを除去する脱気部、
前記脱気部で脱気された廃水を沈降分離および／又は加圧浮上により固液分離する固液分離部、
を有してなることを特徴とする廃水処理装置。
【請求項１５】
前記固液分離部の沈降分離における沈降槽は、上部中心部の外側から本体内部の下方にスラッジが流入されるように流入管が形成され、前記流入管の上側縁には、前記沈降槽の内部空間を区画するウェア（Ｗｅａｒ）が形成され、前記ウェアの底面には前記ウェアの内部と前記沈降槽の内部空間を連通させるように下部に突出された複数の移動管と、複数の貫通孔が形成され、前記ウェアの外壁上には前記移動管の近傍に充填するガス及び浮きかすを排出するための浮遊物質排出管が前記貫通孔と連通するように形成され、前記ウェアの一側には内部に充たされた上澄水を排出する上澄水排出管が形成され、前記ウェアの内壁の底面から下方には隔壁が形成され、前記沈降槽の底面にはスラッジを排出するためのスラッジ排出管が設けられて、スラッジ中の表層水を選択的に排出できるように構成されることを特徴とする請求項１４に記載の廃水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃水処理装置及び方法に係り、さらに詳しくは好気処理と嫌気処理を順次に施すことによって高濃度の有機廃水を効率よく処理できる廃水処理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機物を含む廃水は、微生物の力でもって分解するのが理に適っている。ここで微生物は、酸素を必要とする好気性微生物と酸素を必要としない嫌気性微生物という２つに大別されるが、どちらの種類を主として利用するのかによって処理システムも異なってくる。好気性微生物を用いる場合には、処理速度は速いが、酸素（通常は、空気）の供給が不可欠となり、そのための電力が多く必要になってくる。また、処理の結果発生する汚泥の生成量が多く、その処分にさらに費用がかさむことになる。他方、嫌気性微生物の場合は、微生物の活動が比較的ゆっくりしており、処理に要する時間が長く、汚泥の生成量は少ない。このように、好気処理、嫌気処理はそれぞれ一長一短があるが、一般に、高濃度の有機廃水には、嫌気性微生物を利用した嫌気性生物処理が有利であるとされ、さらにメタンガスを発生させて有効に利用するといった観点から嫌気処理が進められて来た。
【０００３】
しかし、高濃度有機廃水に対する嫌気処理は、有機物の分解によるｐＨ低下、廃水の不規則な流入による負荷変動に追従し難いこと、嫌気性消化の効率が低いことが問題となっている。特に、生ごみ、畜産糞尿、下水スラッジなどの有機成分が混合されている廃水では、成分、濃度が多様に変わり、さらに季節によって分解程度が変わることから、これを嫌気処理するに適応可能な特殊な処理装置が求められる。
【０００４】
この対応策の例として、高効率処理技術である上向流嫌気性汚泥床処理装置（ＵＡＳＢ；Ｕｐｆｌｏｗ  Ａｎａｎｅｒｏｉｃ  Ｓｌｕｄｇｅ  Ｂｌａｎｋｅｔ）がある〔例えば、特許文献１、特許文献２参照〕。しかし、ＵＡＳＢの場合も、嫌気性消化微生物の確保、装置の大型化、急激な酸化の進行に対する対応の難しさなど、脆弱な面があって実用的な効率の限界がある。その他、嫌気処理後の廃水にアンモニアが共存することから、ｐＨを高めて脱気するなどアンモニアの脱気が不可避なことがあり、後処理に費用を要する問題もある。
【０００５】
また、含水有機廃棄物を粉砕機で粉砕する工程と、粉砕された有機廃棄物中の固形物と廃水を嫌気的条件で可溶化分解及び浄水化処理を行い、装置の小型化を達成する高濃度有機廃水の処理方法の提案〔例えば、特許文献３参照〕など廃水の嫌気処理に対する提案が多くなされている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１１７９号公報
【特許文献２】特表２００４−５２１７３１号公報
【特許文献３】特開平５−３４５１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記問題点を解決すべく本発明の目的は、効率の高い高濃度有機廃水〔以降、単に「廃水」と記す。〕の処理装置及び方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく本発明は有機物を含む廃水に対する廃水処理方法、および廃水処理装置であり、その工程は、廃水中の不溶固体分を除き、さらに残る不溶固体分を破砕する前処理段階と、前処理段階で処理された廃水に空気を注入して好気処理する第１好気処理段階と、第１好気処理段階で好気処理された廃水を嫌気処理する嫌気処理段階と、嫌気処理段階で処理された廃水を脱気する脱気段階と、脱気段階で脱気された廃水を固液分離する後処理段階とを順次行っていく。また、好ましくは脱気段階の後にさらに好気処理する第２好気処理段階を行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の廃水処理装置には次のような効果がある。
１）好気処理工程と嫌気処理工程を順次に行うことによって高濃度有機廃水を効率よく処理することができる。
２）処理槽の内部に多段のスラッジ分離部を配置することによって処理槽内部に気体空間が形成され、廃水と気体の接触効率を高めることができる。
３）微生物スラッジを処理槽の下段に滞留させられることから処理槽内での微生物を確保できる。
４）廃水と空気（またはガス）の流れを適正にして気液接触と混合を極大化して、浄化効果を高めることができる。
５）微生物処理による反応熱を有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付した図面に基づき本発明の好ましい実施形態による廃水処理装置及び方法を詳述する。
図１は廃水処理工程を示す工程図であり、図２は図１に示された廃水処理工程の順序を示す順序図である。
【００１１】
本発明が提案する廃水処理方法は、廃水中の大きい不溶固体分を除き、さらに残る不溶固体分を破砕して分離する前処理段階（Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０）と、廃水に空気（または酸素）を供給して好気処理する第１好気処理段階（Ｓ１３０）と、好気処理された廃水を嫌気処理する嫌気処理段階（Ｓ１４０）と、好気処理及び嫌気処理された廃水から空気及びガスを除去する脱気段階（Ｓ１５０）と、脱気された廃水を再び好気処理する第２好気処理段階（Ｓ１６０）と、第２好気処理段階後の廃水を沈降分離、加圧浮上し、処理水を排出する後処理段階（Ｓ１７０、Ｓ１８０、Ｓ１９０）を主要工程として構成されている。尚、第２好気処理段階（Ｓ１６０）は必要により省略してもよい。
【００１２】
前処理段階（Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０）では、先ず処理対象の廃水中にある大きな不溶固体分を除き（Ｓ１１０）、次いでさらに残る不溶固体分を破砕器１で破砕して除去する（Ｓ１２０）。この際、破砕器の代わりに固液分離器（図示していない）を使って廃水中の固形物を除去してもよい。
【００１３】
前処理された廃水は、第１好気槽３に送られて第１好気処理段階（Ｓ１３０）が行われる。すなわち、図１及び図３に示したように、第１好気槽３は、廃水及び空気（または酸素）が流入され、廃水中の有機物を分解する処理槽１５と、処理槽１５に廃水を流入させる廃水流入管１７と、外部に備えられた送風装置（図示していない）に連結して処理槽１５内に空気を送り込む散気管１８と、処理槽１５の内部を上下多段に区画して流入された廃水及び空気の泡を上向きに移動させつつ廃水中の溶存酸素量を増加させるスラッジ分離手段２３、２５、２７と、処理槽１５の上部に装着されてスラッジ分離手段２３、２５、２７を通過した空気を排出する空気排出口２１と、処理槽１５内で処理された廃水を出す処理水排出口１９と、処理槽１５の下部にあって、沈降したスラッジを貯留するスラッジ沈殿部３８と、および沈降し堆積したスラッジを排出するスラッジ排出口３６とを有してなっている。
【００１４】
このような構造を有する第１好気槽において処理槽１５は、内部に空間がある筒状で、スラッジ分離手段２３、２５、２７によって多段に区画されている。スラッジ分離手段２３、２５、２７は、いずれも略同じ形状であり、以下スラッジ分離手段２３を例にとり説明する。
【００１５】
スラッジ分離手段２３は、図３、図７、及び図８に示されているように、多数の貫通孔３３が形成されたプレート３１と、プレート３１の底面に下方に突出して形成された流体移動管３９で構成され、処理槽１５の内部をその上下に区画している。
貫通孔３３は、プレート３１上にほぼ均一に分散されているのが好ましい。流体移動管３９は、貫通孔３３に連通された筒状で、上部の面積が下部の面積より広い漏斗形状であるのが好ましい。流体移動管３９は、処理槽１５内の廃水と空気の上昇通路であり、漏斗形状とすることにより廃水中への空気の溶解が促進されて、廃水の好気処理に好ましい状況を作る。
【００１６】
流体移動管３９をプレート３１の下部に一定深さで突出た形状とすることにより、プレート３１の底面に流体移動管３９により取り囲まれた滞留空間３５、３７を形成し、そこに上昇した空気の一部を捕集し、一定量以上集まると圧力によって周囲に分散して流体移動管３９を介して上部に移動するようになる。この際、流体移動管３９の下部面は空気の移動を円滑にするため鋸歯状の不規則な形態にすることもできる。
また、上記では流体移動管３９の形状が漏斗形状としたが、本発明はこれに限定されず、逆に上部の面積が下部の面積より狭い形状、あるいは上部の面積と下部の面積が同じ形状であってもよい。
【００１７】
以上述べたように、処理槽１５では流入管１７を介して流入された廃水が滞留し、その廃水中を散気管１８からの空気が泡となって上昇して廃水と空気が接触し、有機物を微生物によって分解して廃水を浄化していく。処理槽１５で好気処理された処理水は、処理水排出口１９を通じて排出され、第１貯蔵槽４０に貯蔵される。
【００１８】
一方、廃水中の有機物の分解などにより生じたスラッジは重力で下降するので、スラッジ分離手段２３、２５、２７それぞれの下部は、その上部よりスラッジ濃度が高くなり、スラッジ分離手段２３、２５、２７は、スラッジ濃度においても区画することになる。そして、処理槽１５を下降したスラッジは、スラッジ沈殿部３８に沈殿し、周期的にスラッジ排出口３６を通じて排出する。また、スラッジを処理槽１５下段のスラッジ沈殿部３８に貯留させることにより処理槽内での微生物を確保できる
【００１９】
処理槽１５は、その外部周囲に熱交換器２８を配設することができる。処理槽１５で好気処理が行われると、有機物の微生物分解で熱を発生するので、熱交換器２８に冷却水を流して処理槽１５を冷却させる。熱交換器２８で温度が上昇した水は、後述する嫌気槽５に供給するなどして、廃水処理工程全体として熱の有効利用を図り、各段階の処理効率を上げることができる。
また、処理槽１５にはメンテナンスのための出入口が少なくとも一つ設けられ、前記出入口を通じて作業者が処理槽１５内に入り、メンテナンスが可能となる。
【００２０】
前述した第１好気処理段階（Ｓ１３０）の工程をさらに詳述すれば、処理対象の廃水が廃水流入管１７を介して処理槽１５の内部に流入され、処理槽１５の下部から次第に充填していく。また外部空気が散気管１８を介して処理槽１５の内部に流入され、微細気泡状となって廃水中を上昇し、第１スラッジ分離部２３に到達する。第１スラッジ分離部２３に到達した微細気泡は、流体移動管３９を介して上昇するとともに、一部の空気はプレート３１の下部にある滞留空間３５、３７に捕集されるのでスラッジ分離部２３下における廃水の水位は流体移動管３９の最下段部位となる。
【００２１】
滞留空間３５、３７に捕集された空気と接する廃水は、各段における廃水の上層部でありスラッジが相対的に少ない。このスラッジの少ない上層部の水が滞留空間３５、３７の空気の分散とともに流体移動管３９を通って上昇するので、流体移動管３９を上昇する廃水は相対的スラッジが少なく、逆に相対的にスラッジの多い部分が流体移動管３９の下に残って、スラッジは重力で下降していく。結局、スラッジ分離部の下部には上部よりスラッジ濃度が高くなり、スラッジ濃度に応じた区画となる。
このような構造的な特徴のため、処理槽１５で発生した気泡の一部はスラッジ分離部での廃水水位の上に留まり、この過程で上昇時間が遅れることによって廃水中の溶存酸素量が増加し、また廃水水面の表面張力によって比較的にスラッジ濃度の低い分がスラッジ分離部を通過するようになる。
【００２２】
異常の過程を通じて第１スラッジ分離部２３を通過した廃水及び空気は第２スラッジ分離部２５に達し、第２スラッジ分離部２５を通過する過程において第１スラッジ分離部２３と同様の過程を繰り返してスラッジの分離が行われる。第３スラッジ分離部２７も同様であり、廃水中の溶存酸素量が増加するとともに、スラッジの濃度が下がっていく。
【００２３】
第１好気槽で好気処理された廃水は第１貯蔵槽４０（図３）に貯蔵され、第１供給管（Ｔ１；図３）を通して嫌気槽５に供給され、嫌気処理段階（Ｓ１４０）が行われる。
嫌気処理段階（Ｓ１４０）は、図１及び図４に示されたように、嫌気槽５によって行われる。嫌気槽５は、第１好気槽３と似た構造であるが、処理槽４２に第１ガス管５６と第２ガス流動管６２がさらに備えられる点で相違する。従って、第１好気槽３と同様な構成要素については詳細な説明は省く。〔尚、嫌気処理段階（Ｓ１４０）では、廃水の処理によりメタンガスなどのガスが発生し、空気と混在しているので、以下の記述では特に断りのない限りまとめて「ガス」と記す。〕
【００２４】
嫌気槽５は、廃水に嫌気的処理を行う処理槽４２と、処理槽４２に廃水を流入させる廃水流入管４４と、処理槽４２の内部を上下多段に区画して廃水を嫌気処理するスラッジ分離手段５０、５２、５４と、処理槽４２の上部に装着されスラッジ分離手段５０、５２、５４を通過した気泡を処理槽１５の外部に排出するガス排出口４６と、処理された廃水を排出する処理水排出口４８と、処理槽４２の下部にあって、沈降したスラッジを貯留するスラッジ沈殿部７７と、沈降し堆積したスラッジを排出するスラッジ排出口７５と、処理槽４２の外部面に配設された熱交換器５５とを有してなっている。
【００２５】
従って、嫌気槽５は、処理槽４２の内部に流入された廃水及びガスが上昇しつつ複数のスラッジ分離手段５０、５２、５４を順次通過する過程で廃水を嫌気処理していく。尚、嫌気処理において発生するガスを捕集して、これを循環させるために、処理水排出口４８は水面下になるように設けられる。
【００２６】
処理槽４２の両側に備えられる第１ガス流動管５６及び第２ガス流動管６２は、処理槽４２の各段で捕集したガスを集合して排出したり、または処理槽４２の下部に循環させており、処理槽４２内における廃水中の有機物分解の効率を高める効果がある。
【００２７】
さらに詳述すれば、第１ガス流動管５６は、処理槽４２頂部に接続する第１主配管６０と、第１主配管６０の途中から処理槽４２の内部、スラッジ分離部５０、５２、５４の部位に突出している第１補助配管５７、５８、５９とからなっている。これにより第１ガス流動管５６は、第１補助配管５７、５８、５９によって各スラッジ分離部５０、５２、５４の滞留空間３５、３７と連通して、滞留空間３５、３７に捕集されたガスを処理槽４２の上部に送ることができ、各段で分離したガスを除いて撹拌効果を上げ、嫌気性消化処理を行うことができる。
【００２８】
同様に、第２ガス流動管６２も、処理槽４２頂部に接続する第２主配管６４と、第２主配管６４から突出た第２補助配管６６、６８、６９により、スラッジ分離部５０、５２、５４の滞留空間３５、３７のガスを第２主配管６４のガスと一緒にすることができる。しかし、第２主配管６４にはガスの循環を強制するポンプ７０を有して、第２補助配管６６、６８、６９から排出されたガスを第２主配管６４を通じて下部に循環することもでき、ポンプ７０を駆動させて逆に上方向に循環することもできる。上方向に循環させる際には、第２主配管６４の任意の位置にバルブ（図示していない）を設置して、廃水の逆流を防止することが必要となる。
第２ガス流動管６２の下部７１は、（必要により空気を送る）空気流入管７２と結合して処理槽４２の下部内部に張り出し、その張り出し部分であるガス散気管７４の表面には多数のノズル７３が設けられて、廃水中にガスを均一に噴射することができる。
従って、ガスは第２ガス流動管６２を通じて処理槽４２内部の廃水中に噴射され、噴射されたガスは上昇してスラッジ分離部５０、５２、５４を順次に通過しつつ嫌気処理されていく。このように嫌気処理された廃水は、処理水排出口４８を通じて排出され、第２貯蔵槽７６に貯蔵される。
【００２９】
脱気段階（Ｓ１５０）は、図１及び図５に示したように、脱気槽７によって行われる。脱気槽７は、嫌気槽５と類似した構造であるが、熱交換器がない点で異なる。従って、上に記載した構成要素の詳細な説明は省く。
【００３０】
脱気槽７は、廃水及び空気が流入される処理槽８０と、処理槽８０に廃水を流入させる廃水流入管８１と、処理槽８０の内部を上下多段に区画するスラッジ分離手段８４、８５、８６と、処理槽８０の上部に装着されてスラッジ分離手段８４、８５、８６を通過した気泡を外部に排出するガス排出口８２と、処理された廃水を排出する処理水排出口８３と、処理槽８０の下部に備えられ空気を供給する散気管９４と、処理槽８０の下部に沈降したスラッジを貯留するスラッジ沈殿部９４、スラッジ沈殿部に貯留したスラッジを排出するスラッジ排出口９３を有してなっている。
これにより脱気槽７は、処理槽４２の内部に流入した廃水と空気が上昇しつつスラッジ分離手段８４、８５、８６を順次通過して脱気していく。
処理槽８０では、分離したガスを集合し、必要により循環させるので、処理水排出口８３は水面下に設けられる。
【００３１】
処理槽８０の両側には、第１ガス流動管８７と第２ガス流動管８８が設置され、処理槽８０の各段で捕集されたガスを連通させ、スラッジ分離手段８４、８５、８６に集ったガスを除きことで脱気効果、攪拌効果を高めている。処理槽８０の第１ガス流動管８７及び第２ガス流動管８８は、嫌気槽５の第１ガス流動管５６、第２ガス流動管６２と略同じ構造を有するので詳細な説明は省く。
【００３２】
この際、第１ガス流動管８７及び第２ガス流動管８８のそれぞれにはバルブ（図示していない）を設けて廃水の逆流がないようにし、またソレノイドバルブ（図示していない）を設けて、開閉により脱気したガスを選択的に排出できるようにする。
【００３３】
処理槽８０の下段部は空気流入管９１に連結されることにより脱気されたガスを必要により空気と混合して処理槽８０の下部に供給することもできる。
散気管９４は、送風機からの空気流入管９１と直結し、かつ第２ガス流動管８８の下部９２と結合して処理槽８０の下部内部に張り出し、表面に多数のノズル９５が付けられていて、廃水中に空気とガスを均一に噴射することができる。
従って、空気及びガスは散気管９４を介して処理槽８０の下部に噴射され、噴射された空気及びガスは上昇してスラッジ分離部８４、８５、８６を順次に通過しつつ捕集され排出されることにより脱気される。
このように脱気された処理水は、処理水排出口８３を通じて排出され、第３貯蔵槽９６に貯蔵される。
【００３４】
第３貯蔵槽９６に貯蔵された廃水は、第３配管（Ｔ３）を通じて第２好気槽９に供給され第２好気処理段階（Ｓ１６０）が行われる。尚、第２好気処理段階（Ｓ１６０）は必要により行われる。
第２好気処理段階（Ｓ１６０）は、図１及び図６に示したように、第２好気槽によって行われる。第２好気槽は、第１好気槽と略同様な構造であるので重複する箇所の詳細な説明は省く。
【００３５】
第２好気槽は、廃水及び空気が流入される処理槽１００と、処理槽１００に廃水を流入させる廃水流入管１０１と、処理槽１００の内部を上下多段に区画するスラッジ分離手段１０２、１０４、１０６と、スラッジ分離手段１０２、１０４、１０６を通過した気泡を外部に排出する空気排出口１０２と、処理槽１００の外部に配設される熱交換器１０８と、スラッジ分離手段１０２、１０４、１０６を通過して処理された廃水を外部に排出する処理水排出口１０９と、処理槽１００の下部に備えれて空気を供給する散気管１１１と、処理槽１００の下部に沈殿したスラッジを貯留するスラッジ沈殿部１１２と、沈降し堆積したスラッジを排出するスラッジ排出口１１３を有してなっている。
【００３６】
第２好気処理段階（Ｓ１６０）の後には、好気処理された廃水を沈降分離および／又は加圧浮上で固液分離する後処理段階（Ｓ１７０、Ｓ１８０、Ｓ１９０）が行われる。
図１に示したように、後処理段階（Ｓ１７０、Ｓ１８０、Ｓ１９０）は、一般的に用いられている沈降分離１１、加圧浮上装置１３によって浄化し、浄化された処理水を外部に放流する。
上記に説明した各工程は、状況により変更して行うことは可能であり、例えば、最初の廃水を好気処理を経ず嫌気性消化槽で処理したり、固液分離工程を嫌気性消化段階（Ｓ１４０）後とガス脱気段階（Ｓ１５０）の前で行うこともできる。
【００３７】
ここでは、沈降分離による方法の概略を説明する。
図９ないし図１２に示したように、沈降分離が行われる沈降槽２００は、上部の中心部に流入管２０１が形成されて、スラッジが本体内部の下方に向って流入される。
【００３８】
流入管２０１の上側縁には、本体の内部空間を区画するウェア（Ｗｅａｒ）２０２が形成され、ウェア２０２の底面にはウェア２０２の内部と本体の内部空間を連通させ、下部に突出された複数の移動管２０３と、複数の貫通孔２０３’が形成される。
また、ウェア２０２の外壁上にはウェア２０２の内部移動管の近傍に充填するガス及び浮きかす（Ｓｃｕｍ）を排出するための浮遊物質排出管２０４が貫通孔２０３’と連通するように形成され、バルブ２０４ａが付されている。
【００３９】
ウェア２０２の上部一側には内部に充たされた上澄水を排出する上澄水排出管２０２ａが形成され、ウェア２０２の内壁の底面から下方には隔壁２０２ｂが形成される。
沈降槽２００の本体の底面にはスラッジを排出するためのスラッジ排出管２０６が設けられる。
【００４０】
図１１及び図１２には、沈降槽２００におけるスラッジ沈降の態様を示している。
流入管２０１を介して沈降槽２００の内部に流入されたスラッジは下方に沈降し、沈降したスラッジはスクラバー２０５の駆動によってスラッジ排出管２０６を通じて排出される。一方、スラッジ中の水は上に移動するが、沈降槽２００の構造では、水の流れが短絡せず、沈降槽２００の内部全体を経路とするので水の移動速度は遅くなり、スラッジの沈降にとって都合がよくなる。
【００４１】
すなわち、沈降槽２００の水面の水がウェア２０２を介して排出される過程では、最上段の表面水が優先的にウェア２０２内に移動し、上澄水排出管２０２ａから外部に放流される。ウェア２０２の内部に充填される浮遊物が多量の場合、別の排出管２０４を介して排出されうる。
【００４２】
移動管２０３の周囲には隔壁２０２ｂがあり、移動管２０３と隔壁２０２ｂで囲まれた部分に空気および浮きかすが溜まり、図１１に示すように移動管２０３近傍の水面２０３−１に残されるようになり、移動管２０３のない貫通孔２０３’の付近では浮遊物質排出管２０４を介して空気、浮きかす、水の順に排出される。
浮遊物質排出管２０４は、浮きかすを排出するために使用されるが、この排出過程で軽い物質である空気が全て排出されると水面が形成されないため、外部のコンプレッサーなどを浮遊物質排出管２０４に連結して空気を注入してやることが必要になることがある。
【００４３】
本発明は特に高濃度の有機廃水を処理するに有用であり、食物廃水を処理した時に次のような結果が得られた。処理槽の温度は中温（３５℃）、高温（５５℃）など多様な温度範囲で適用可能である。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で色々変形して実施することができ、これは本発明の範囲に属することはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の廃水処理方法は、特に高濃度の有機廃水を処理するに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の好ましい実施形態による廃水処理工程を示す工程図である。
【図２】図１に示された廃水処理工程の順序を示す順序図である。
【図３】図１に示された第１好気槽を示す側断面図である。
【図４】図１に示された嫌気槽を示す側断面図である。
【図５】図１に示された脱気槽を示す側断面図である。
【図６】図１に示された第２好気槽を示す側断面図である。
【図７】図２に示されたスラッジ分離手段の平面図である。
【図８】図７の部分側断面図である。
【図９】本発明の固液分離工程に適用される沈降槽を示す断面斜視図である。
【図１０】図９の平面図である。
【図１１】図９の沈降槽においてバルブが閉じた時の作動状態を示す側断面図である。
【図１２】図９の沈降槽においてバルブが開いた時の作動状態を示す側断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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