(57)【要約】【課題】広範囲な種類の汚水処理システムに対して汎用的に適応でき、多様な汚染物質に対して安定した処理能力を維持し、設備費が安く、移動が可能でスペースを取らず、維持管理費の少ない温室効果ガスであるメタンガスの発生を低減でき、移動可能なキャスターを有し、地上に簡単に設置することができる移動式地上設置型汚水浄化処理装置を提供する。【解決手段】バクテリアが棲息する微生物担体チップまたはセラミックスを用いて、浄化処理を行う液体浄化処理手段と薬剤とセラミックスまたは逆浸透膜材を用いて、浄化処理を行う液体浄化処理手段とを有することを特徴とする移動式地上設置型汚水浄化処理装置により、汚水中に含まれる汚染物質の主因となすタンパク質・脂肪・炭水化物等の有機物を分解消化する微生物的処理装置と化学的処理装置から構成される移動式地上設置型汚水浄化処理装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バクテリアが棲息する微生物担体チップまたはセラミックスを用いて、浄化処理を行う液体浄化処理手段と薬剤とセラミックスまたは逆浸透膜材を用いて、浄化処理を行う液体浄化処理手段とを有することを特徴とする移動式地上設置型汚水浄化処理装置。
【請求項２】
前記バクテリアが棲息する微生物担体チップまたはセラミックスを用いる液体浄化処理手段は、微生物的処理を行う液体浄化処理装置を配置し、前記薬剤とセラミックスまたは逆浸透膜材を用いる液体浄化処理手段は化学的処理を行う液体浄化処理装置を配置することを特徴とする請求項１記載の移動式地上設置型汚水浄化処理装置。
【請求項３】
前記バクテリアが棲息する微生物担体チップが、木細片またはセラミックスを主成分とし、微生物的処理を行う液体浄化処理装置内にはバクテリアの活動を補助するための螺旋状の電熱ヒーターと空気供給機と繋がっている空気供給口を設け、それらの一連の行程を制御する自動制御盤と移動を可能としたキャスターを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の移動式地上設置型汚水浄化処理装置。
【請求項４】
前記薬剤に次亜塩素酸ソーダとセラミックスにシリカ（ＳｉＯ２）材を主成分として化学的処理を行う液体浄化処理装置を配置し、それら一連の行程を制御する自動制御盤を用いていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の移動式地上設置型汚水浄化処理装置。
【請求項５】
前記逆浸透膜材を主成分として化学的処理を行う液体浄化処理装置を配置し、それら一連の行程を制御する自動制御盤を用いていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の移動式地上設置型汚水浄化処理装置。
【請求項６】
前記バクテリアが棲息する微生物担体チップの木細片が０．２〜５０ｍｍまたはセラミックスが２〜５ｍｍのサイズを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の移動式地上設置型汚水浄化処理装置。
【請求項７】
前記セラミックスのサイズが２〜２５ｍｍの超多孔質のシリカ（ＳｉＯ２）材を加工調整し、１３００〜１３５０℃で焼成した加工石を用いることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の移動式地上設置型汚水浄化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水道又は産業汚水等の処理、すなわち、水中に溶解又は浮遊する汚染物質を除去するために、既存の汚水処理システムに汎用的に使用可能な移動式地上設置型汚水浄化処理装置及び汚水浄化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚水中に含まれる汚染物質は排出源によってそれぞれ異なるが、除去すべき物質の多くは有機物質等であり、放流水のＰＨ（水素イオン濃度）、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＳＳ（浮遊固形物又は浮遊 物質量）、Ｔ−Ｐ（全リン）、Ｔ−Ｎ（全チッソ）が規制されている。
【０００３】
汚水中の汚染物を除去する方法として、従来一般的に地下に埋設する汚水処理設備により、汚水中から固形分を除去し、最終処理方法としては主に活性汚泥法（曝気作用）を利用した微生物（バクテリア）による分解消化、或いは、化学薬品を用い、中和、酸化、還元反応等により、溶解性成分を不溶性に変え、凝集沈殿させて分離する方法が採られている。
【特許文献１】特開２００１−０４７０９４
【特許文献２】特開２００２−３１６１８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、以上の方法のうち、微生物を利用した最終汚水処理方法として活性汚泥方が最も普及しているが、汚水処理に時間を要するので大型の処理槽を地下に設けなければならず、そのため広いスペースが必要になる。
【０００５】
また、化学薬品を用いる方法は薬品の使用量が多くなると２次公害を発生する可能性がある。更に、不溶化したアンモニウムイオン、リン酸イオン及び有機物の分離除去は難しく、特に汚泥等の２次処理にかかる費用は、けして安価なものでない。また、汚染物質の種類や濃度、温度及び負荷の変動に対して安定した機能を維持することは困難である。
【０００６】
従って、排出源ごとに設備仕様が異なり、それぞれに対応させた設計・製作が必要になって高価な設備となり、また、維持管理費も膨大なものになっている。また、養豚場並び養鶏場などでは家畜からの排泄物の固形物を再利用することを目的とする有機肥料の製造も兼ねた汚水処理プラントが殆どで、それらの設備から排出される悪臭が大きな問題になっている。
【０００７】
これらの悪臭の殆どはメタンガスであり有機物が嫌気状態で腐敗、好気状態で発酵するときに発生する。また、有機性の廃棄物の最終処分場や、沼沢の底、家畜の糞尿、下水汚泥の嫌気性分解過程等からも発生する。
【０００８】
このメタンガスは京都議定書でも批准された温室効果ガスのうち、原因の約６割を占める二酸化炭素に次いで、約二割の影響を及ぼし、単位量あたりの温室効果は二酸化炭素の約２０〜５０倍と大きく、回収し、エネルギー源として燃焼させ再利用をさせる技術を利用した処理プラントの導入事例も多数みられるようになってきている。
【０００９】
しかし、これらの汚水処理課程で出される固形物や汚泥等の殆どは最終的に焼却処分されているのが現実で、この最終処理場で焼却処分されることで、さらに温室効果ガスである二酸化炭素を発生させ、地球温暖化を増幅させ、経営者側には経済的二次負担をもたらしているのが現状である。
【００１０】
発明は上述した事情により成されたものであり、本発明の目的は、広範囲な種類の汚水処理システムに対して汎用的に適用でき、多様な汚染物質に対して安定した処理能力を維持し、しかも設備費が安く、スペースを取らず、かつ、維持管理費の少ない、温室効果ガスであるメタンガスの発生を低減でき、移動可能なキャスターを有する移動式地上設置型汚水浄化処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の目的はバクテリアが棲息する微生物担体チップの木細片またはセラミックスを主成分とし、微生物的処理を行う液体浄化処理装置内にはバクテリアの活動を補助するための螺旋状の電熱ヒーターと空気供給機と繋がっている空気供給口を設け、化学的処理を行う液体浄化処理装置内では薬注機からの薬剤とセラミックまたは逆浸透膜材を用いて化学的処理を行う。これらの微生物的処理と化学的処理を複合させた一連の処理行程を制御する自動制御盤と移動を可能としたキャスターを有することを特徴とする移動式地上設置型汚水浄化処理装置によって達成される。
【発明の効果】
【００１２】
以上に述べた通り本発明の移動式地上設置型汚水浄化処理装置によれば、第１処理ユニットＡによって嫌気性的・好気性的環境の基で行う微生物的処理、詳しくは汚染物質を含んだ汚水を吸着濾過並び分解消化する微生物的処理と第２処理ユニットＢによる薬剤と化学吸着の機能を持たせた加工石における化学吸着反応（イオン交換機能）のもとで行われる化学的処理と、または逆浸透膜材を効率よく複合させた汚水浄化処理を行うことで顕著な効果を上げることができた。
【００１３】
このために、従来の汚水処理システムと比較し、化学薬品を用いた既存の汚水処理システムが必要とする沈澱槽における凝集沈澱工程、また、活性汚泥法に於ける曝気行程をも不要とし、第１処理ユニットＡと第２処理ユニットＢの相乗効果により、イニシャルコストの抑制、ランニングコストの格段な激減、設置スペースを削減化し、なお、温室効果ガスであるメタンガスの発生を低減でき、多様な汚水処理システムに対して汎用的かつ、移動を可能としたキャスターを有し、設置が簡単な移動式地上設置型汚水処理装置を組み合わせることにより、従来の汚水処理システムの設計・製作並びに運転維持は極めて容易に且つ安価となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この移動式地上設置型汚水浄化処理装置は大きく分ければ第１処理ユニットＡと第２処理ユニットＢに分けられ、第１処理ユニットＡのバクテリアが棲息する微生物担体チップまたはセラミックスを用いて、浄化処理を行う液体浄化処理手段では汚水を投入後、微生物的処理を行う液体浄化処理装置内では微生物担体チップまたはセラミックスである木細片やセラミックスの吸着濾過作用により、投入された汚水の９０〜９５％は吸着濾過処理され、残りの５〜１０％の固形物による汚染物質は第１処理ユニットＡである液体浄化処理装置内の微生物担体チップまたはセラミックスである木細片やセラミックス内において吸着され目詰を生じさせ、即ち吸着濾過作用で微生物担体チップまたはセラミックスである木細片やセラミックス内において汚染物質である有機物等の固形物は液体浄化処理装置内に設けられている、螺旋状の電熱ヒーターから熱エネルギーと空気供給機と繋がっている空気供給口から好気性バクテリアが必要とする空気（酸素）を受けながら最適な嫌気性・好気性の条件を維持確保する事ができ、好気性のエネルギー（発酵熱）を急速に発生させて好気性処理（微生物的処理）を第１処理ユニットＡ内で行い汚染物質の主因となす有機物であるタンパク質・脂肪・炭水化物を分解消化する際、下記の過程で反応する。
ＣＨ４→ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ
【００１５】
また、第２処理ユニットＢにおいては薬剤とセラミックスまたは逆浸透膜材を用いる浄化処理を行う液体浄化処理装手段では、薬剤の次亜塩素酸ソーダを所定の比率で超多孔質のシリカ（ＳｉＯ２）材を２〜２５ｍｍのサイズに加工調整し、１３００〜１３５０℃で焼成し化学吸着の機能を持たせた加工石を充填した液体浄化処理装置内に薬注機で注入点滴し、液体浄化処理装置または逆浸透膜材を用いる第２処理ユニットＢで行う液体浄化処理手段を化学的処理と称し、第１処理ユニットＡである液体浄化処理装置内で吸着濾過処理と微生物的処理された、詳しくは分解消化された処理水に薬剤の次亜塩素酸ソーダを注入して下記の効果をもたらす。
【００１６】
その効果としてはアルカリの溶液で安定しているため、第１処理ユニットＡの微生物的処理行程で完全に分解消化ができない汚水処理水に含まれる微粒子、微細な有機物質に対しては、還元・酸化剤となりイオン交換機能を行うことにより、一種の増幅作用がなされ酸化、還元、中和、雑菌等の機能をする。
【００１７】
また、逆浸透膜材を用いた場合においても、第１処理ユニットＡの微生物的処理行程で完全に分解・消化ができない処理水に含まれる微粒子、微細な有機、無機物質に対しては、濾過材として機能する。
【００１８】
このように、第１処理ユニットＡと第２処理ユニットＢの液体浄化処理装置で微生物的処理と化学的処理ができ、これらの複合型の処理方法により、固形物を含む汚水中の汚染物質を分解消化させ、移動を可能にしたキャスターを有し、既存の汚水処理システムに簡単に設置できる移動式地上設置型汚水浄化処理装置によって達成される。
【実施例】
【００１９】
図１は本発明の原理を実証するための装置の概要構成を示す図である。全体の移動式地上設置型汚水浄化処理装置１５は汚水を吸着濾過処理と微生物的処理により消化分解する第１処理ユニットＡ内の液体浄化処理装置４と化学的処理をする第２処理ユニットＢ内の薬注機８と液体浄化処理装置１０から構成され、自動制御盤１２をもって一連の行程を制御する。
【００２０】
第１処理ユニットＡのバクテリアが棲息する微生物担体チップまたはセラミックスを用いて、浄化処理を行う液体浄化処理手段では原水１を送水ポンプ２と送水管３をかえして当該装置に投入し微生物的処理を行う液体浄化処理装置内４では微生物担体チップまたはセラミックスである木細片やセラミックス７の吸着濾過作用により、投入された原水１の９０〜９５％は吸着濾過処理され、残りの５〜１０％の固形物による汚染物質は第１処理ユニットＡである液体浄化処理装置内４の微生物担体チップまたはセラミックスである木細片やセラミックス内７で吸着濾過されると共に、微生物担体チップまたはセラミックスである木細片やセラミックス７を目詰りさせ、その固形物である有機物等は液体浄化処理装置内４に設けられている、螺旋状の電熱ヒーター５から熱エネルギーと空気供給機６と繋がっている空気供給口から好気性バクテリアの必要とする空気（酸素）を受けながら最適な嫌気性・好気性の条件を維持確保する事ができ、好気性のエネルギー（発酵熱）を急速に発生させ好気性的処理（微生物的処理）を促進し、汚染物質の主因となすタンパク質・脂肪・炭水化物等の有機物を１〜３時間で消化分解する。このような嫌気性的・好気性的環境の基で微生物的処理をする。
【００２１】
また、第２処理ユニットＢでは第１処理ユニットＡで微生物的処理された処理水に対し５〜５０ｍｇ／リットルの範囲で薬注機８を用いて薬剤である次亜塩素酸ソーダを液体浄化処理装置内１０に注入点滴する。液体浄化処理装置内１０では超多孔質のシリカ（ＳｉＯ２）材または炭素材１１を主成分とするサイズ２〜２５ｍｍに加工調整し１３００℃〜１３５０℃で焼成された加工石の化学吸着作用と添加された次亜塩素酸ソーダが還元・酸化剤となりイオン交換機能を行うことにより、一種の増幅作用がなされ酸化、還元、中和等の化学的処理が効果的に行われ配水管１３をかえして放流される。
【００２２】
また、移動式地上設置型汚水浄化処理装置１５の底部には移動をより可能としたキャスター１４が設けられ、既存の汚水処理システムの汚水である糞尿水、詳しくは原水槽に既存システムを改造しないまま汎用的に設置が可能である。
【００２３】
以上の条件により、既存の汚水処理システムに補助装置として移動式地上設置型汚水浄化処理装置１５を設置し、当該装置によって処理した最終処理水１６と、既存の汚水処理システムからの原水１、既存の汚水処理システムからの放流水（処理水）の水質とを試験項目別に比較して表１に示す。何れの項目も満足すべき結果を示している。
【００２４】
【表１】
2007313384.tif 000003
※但し、原水は養豚場の糞尿水とする。
ＢＯＤ：生物化学的酸素要求量
ＣＯＤ：化学的酸素要求量
ＳＳ：浮遊物質量
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態例の移動式地上設置型汚水処理装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ第１処理ユニット
Ｂ  第２処理ユニット
１．原水
２．送水ポンプ  
３．送水管
４．液体浄化処理装置      
５．ヒーター
６．空気供給機   
７．木細片やセラミックス
８．薬注機
９．薬タンク
１０．液体浄化処理装置
１１．セラミックス材または逆浸透膜材
１２．自動制御盤  
１３．配水管
１４．キャスター
１５．移動式地上設置型汚水処理装置
１６．最終処理水
【図１】
2007313384.tif 000004