(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
畜産排水が貯留される槽本体と、この槽本体に貯留された畜産排水を曝気する曝気手段と、畜産排水を前記槽本体へと流入させる流入管とを備えた既設畜産排水貯留槽の改善装置であって、
前記槽本体に貯留された畜産排水が流入される膜分離槽と、
この膜分離槽に流入された畜産排水を膜分離する膜分離手段と、
前記膜分離槽内の汚泥を前記流入管へ返送する汚泥返送手段と、
この汚泥返送手段にて返送される汚泥にオゾンを供給する供給手段とを具備し、
前記汚泥返送手段は、前記膜分離槽内から吸い出され前記供給手段にてオゾンが供給された汚泥を、前記流入管内へ返送させる
ことを特徴とした既設畜産排水貯留槽の改善装置。
【請求項２】
畜産排水が貯留される槽本体と、この槽本体に貯留された畜産排水を曝気する曝気手段と、畜産排水を前記槽本体へと流入させる流入管とを備えた既設畜産排水貯留槽の改善方法であって、
前記槽本体に貯留された畜産排水が流入される膜分離槽を設け、
この膜分離槽に流入された畜産排水を膜分離する膜分離手段を設け、
前記膜分離槽内の汚泥を前記流入管へ返送する汚泥返送手段を設け、
この汚泥返送手段にて返送される汚泥にオゾンを供給する供給手段を設け、
前記膜分離槽内から吸い出し前記供給手段にてオゾンを供給した汚泥を、前記汚泥返送手段にて前記流入管内へ返送させる
ことを特徴とする既設畜産排水貯留槽の改善方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、畜産排水が貯留される貯留槽と、この貯留槽に貯留された畜産排水を曝気する曝気手段とを備えた既設畜産排水貯留槽の改善装置およびその改善方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中小規模の畜産農家などは、これら畜産農家が飼育する牛や豚などの家畜から排泄される畜産排泄物としての糞尿のうち、固形分をスクリーンで取り除いた排水である畜産排水を貯留槽としての尿溜め槽に流入させて、この尿溜め槽に貯留させ、この尿溜め槽に貯留させた畜産排水を、例えばブロワなどの曝気手段にて曝気して、この畜産排水を液肥化させたり、脱臭させたりしている。
【０００３】
そして、この尿溜め槽に貯留された畜産排水を一定期間毎に、バキュームなどにより吸い出して、尿溜め槽にて処理された畜産排水を液肥として農地などに散布して利用したり、処理業者にて処分したりしている。
【０００４】
ところが、畜産排水を処理業者で処分してもらうには多大な費用が掛かり、畜産排水を十分に液肥化させるには多大な時間を要するとともに、畜産排水から生成された液肥の利用先がないなどといった問題がある。
【０００５】
また、既設の尿溜め槽を排水処理施設に変更するためには、この尿溜め槽を改修するためにこの尿溜め槽に貯留させた畜産排水を抜き出したり、この尿溜め槽への畜産排水の流入を一時的に停止させなければならないから、この尿溜め槽の処理能力の改善が容易ではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、既設の尿溜め槽による畜産排水の処理能力を改善させるためには、多大な費用や時間が必要であるため、この既設の尿溜め槽による畜産排水の処理能力の改善が容易ではないという問題を有している。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、既設畜産排水貯留槽による畜産排水の処理能力を容易に改善できる既設畜産排水貯留槽の改善装置およびその改善方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の既設畜産排水貯留槽の改善装置は、畜産排水が貯留される槽本体と、この槽本体に貯留された畜産排水を曝気する曝気手段と、畜産排水を前記槽本体へと流入させる流入管とを備えた既設畜産排水貯留槽の改善装置であって、前記槽本体に貯留された畜産排水が流入される膜分離槽と、この膜分離槽に流入された畜産排水を膜分離する膜分離手段と、前記膜分離槽内の汚泥を前記流入管へ返送する汚泥返送手段と、この汚泥返送手段にて返送される汚泥にオゾンを供給する供給手段とを具備し、前記汚泥返送手段は、前記膜分離槽内から吸い出され前記供給手段にてオゾンが供給された汚泥を、前記流入管内へ返送させるものである。
【０００９】
請求項２記載の既設畜産排水貯留槽の改善方法は、畜産排水が貯留される槽本体と、この槽本体に貯留された畜産排水を曝気する曝気手段と、畜産排水を前記槽本体へと流入させる流入管とを備えた既設畜産排水貯留槽の改善方法であって、前記槽本体に貯留された畜産排水が流入される膜分離槽を設け、この膜分離槽に流入された畜産排水を膜分離する膜分離手段を設け、前記膜分離槽内の汚泥を前記流入管へ返送する汚泥返送手段を設け、この汚泥返送手段にて返送される汚泥にオゾンを供給する供給手段を設け、前記膜分離槽内から吸い出し前記供給手段にてオゾンを供給した汚泥を、前記汚泥返送手段にて前記流入管内へ返送させるものである。
【００１０】
そして、既設畜産排水貯留槽の槽本体に貯留され、この既設畜産排水貯留槽の曝気手段にて曝気された畜産排水を膜分離槽に流入させ、この膜分離槽に流入させた畜産排水を膜分離手段にて膜分離する。このとき、膜分離手段による畜産排水の膜分離により膜分離槽に汚泥が生じる。そこで、この汚泥を汚泥返送手段にて槽本体に返送させるとともに、この汚泥返送手段にて返送される汚泥に供給手段にてオゾンを供給する。この結果、既設畜産排水貯留槽に貯留された畜産排水がより効率良く処理される。また、既設畜産排水貯留槽の槽本体に貯留させた畜産排水を抜いたり、この槽本体への畜産排水の貯留を停止させたりすることなく、この既設畜産排水貯留槽に、膜分離槽、膜分離手段、汚泥返送手段および供給手段それぞれが取り付けられるから、この既設畜産排水貯留槽による畜産排水の処理能力が容易に改善される。
【００１１】
また、汚泥返送手段にて返送される汚泥に供給手段がオゾンを供給するので、既設畜産排水貯留槽の槽本体に貯留された畜産排水に含まれる難分解性の物質がオゾンにてより分解されやすくなるから、この既設畜産排水貯留槽による畜産排水の処理能力がより改善される。
【００１２】
さらに、畜産排水を槽本体へと流入させる流入管にオゾンを含んだ汚泥を返送させることにより、畜産排水の原水中に含まれる高濃度の難分解性物質が、槽本体内に流入して拡散してしまう前のより高濃度な状態でオゾンに接触する。このため、より効果的に畜産排水の酸化分解および脱臭が促進され、尿石やスケールなどの発生を防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の既設畜産排水貯留槽の改善装置に関連した実施の形態の構成を図１および図２を参照して説明する。
【００１４】
図１および図２において、１は既設畜産排水貯留槽としての尿溜め槽で、この尿溜め槽１は、中小規模の畜産農家の敷地内などに既設され、この畜産農家が飼育する牛や豚などの家畜から排泄される畜産排泄物としての糞尿のうち、固形分をスクリーンで取り除いた排水である畜産排水Ｄを流入させて、この畜産排水Ｄを貯留させて浄化する。また、この尿溜め槽１は、図２に示すように、畜産排水Ｄが貯留される槽本体２を備えており、この槽本体２には、この槽本体２へと畜産排水Ｄを流入させる流入管３が取り付けられている。この結果、この流入管３の下流端には、槽本体２に畜産排水Ｄを流入させる流入口４が形成されている。
【００１５】
また、槽本体２には、この槽本体２の内部に貯留された畜産排水Ｄを液肥化および脱臭させる曝気手段としての散気装置５が取り付けられている。
【００１６】
この散気装置５は、槽本体２内における底面上に設置され、この底面を略閉塞する略円盤状の散気手段としての散気ディスク６を備えている。この散気ディスク６には、この散気ディスク６へと空気を供給する空気供給手段としてのブロワ７が散気管８を介して接続されている。そして、この散気管８の中間域には、この散気管８の内部を通過する空気の逆流を防止する図示しない逆止弁が取り付けられている。
【００１７】
一方、既設の尿溜め槽１には、この尿溜め槽１の槽本体２内に貯留させた畜産排水Ｄを抜くことなく、さらには、この尿溜め槽１を取り壊すことなく、この尿溜め槽１の槽本体２内に貯留される畜産排水Ｄの処理能力を改善させて、この畜産排水Ｄの処理水を放流規制値以下にする新規追加設備としての改善装置11が後付けにて取り付けられている。
【００１８】
この改善装置11は、図１に示すように、尿溜め槽１にて生物処理された畜産排水Ｄが流入されてこの畜産排水Ｄが貯留される膜分離槽12を備えている。この膜分離槽12は、尿溜め槽１の槽本体２に並設されている。また、この槽本体２と膜分離槽12との間には、この槽本体２に所定量の畜産排水Ｄが貯留された際に、この畜産排水Ｄ内の所定量より増加した一部の畜産排水Ｄを膜分離槽12へと越流させる越流手段としての越流部13が取り付けられている。
【００１９】
さらに、膜分離槽12には、この膜分離槽12内に流入された畜産排水Ｄを曝気して、この畜産排水Ｄ中の溶存酸素量を向上させ、この畜産排水Ｄを生物処理させる曝気手段としての散気装置14が取り付けられている。また、この散気装置14は、後述のブロワ16により送り込まれた空気を膜分離槽12内の畜産排水Ｄ中に吐出させることにより、後述の膜分離装置21の分離膜23への汚泥Ｍの付着を防止する。
【００２０】
そして、この散気装置14の散気ディスク15は、膜分離槽12内における底面上に設置されている。また、この散気ディスク15には、この散気ディスク15へと空気を供給する空気供給手段としてのブロワ16が散気管17を介して接続されている。そして、この散気管17の中間域には、この散気管17内を通過する空気の逆流を防止する図示しない逆止弁が取り付けられている。
【００２１】
また、膜分離槽12内には、この膜分離槽12に流入された畜産排水Ｄを膜分離にて処理する膜分離手段としての膜分離装置21が取り付けられている。この膜分離装置21は、膜分離槽12内の畜産排水Ｄ中の固形分を濾過する。さらに、この膜分離装置21は、膜分離槽12内における略中心部に配設されている。また、この膜分離装置21には、この膜分離装置21にて膜分離された膜分離水としての処理水を河川などへと放流させる放流管22が取り付けられている。
【００２２】
さらに、この膜分離装置21は、膜分離槽12に流入された畜産排水Ｄを膜分離する分離膜23を備えている。この分離膜23には、孔径が０．４５μｍ以下の多数の孔が形成されている。
【００２３】
また、膜分離槽12には、この膜分離槽12に流入された畜産排水Ｄを膜分離する際に濃縮される汚泥Ｍを吸い出して、この汚泥Ｍを尿溜め槽１の槽本体２に返送させる汚泥返送手段24が取り付けられている。この汚泥返送手段24は、膜分離槽12の外側面の下方に流入側が連通された細長円筒状の汚泥返送管25を備えている。この汚泥返送管25の流出側は、尿溜め槽１の槽本体２の上方に位置しており、この汚泥返送管25の流出側へと送られた汚泥Ｍを尿溜め槽１の槽本体２の内部へと返送する。
【００２４】
ここで、汚泥返送手段24は、膜分離槽12に流入させた畜産排水Ｄにおける高濃度の微生物の活性化を維持するために、膜分離槽12内の畜産排水Ｄ中の活性汚泥Ｍの濃度(Mixed Liquor Suspended Solids:ＭＬＳＳ)を、１５０００mg/l程度にする。
【００２５】
さらに、この汚泥返送管25の中間部には、この汚泥返送管25を用いて膜分離槽12の底面部に堆積した汚泥Ｍを吸い出す汚泥返送ポンプ26が取り付けられている。また、汚泥返送管25の汚泥返送ポンプ26よりも下流側には、この汚泥返送管25内を通過する汚泥Ｍに空気を供給する供給手段としての汚泥曝気手段であるエジェクタ27が取り付けられている。このエジェクタ27には、外部から空気を汚泥返送管25の内部へと導入させる導入口28が開口されている。また、このエジェクタ27は、散気装置５による槽本体２内の畜産排水Ｄの曝気を助け、この畜産排水Ｄの溶存酸素量を向上させる。
【００２６】
次に、上記関連した実施の形態の既設尿溜め槽の改善方法について説明する。
【００２７】
まず、図２に示す既設の尿溜め槽１の槽本体２に隣接させて膜分離槽12を構築する。
【００２８】
そして、この膜分離槽12と槽本体２との間に越流部13を形成するとともに、この膜分離槽12に汚泥返送手段24を取り付ける。
【００２９】
この後、この膜分離槽12に散気装置14を取り付けるとともに、膜分離装置21を取り付けて、図１に示す畜産排水処理設備を構築する。
【００３０】
次に、上記関連した実施の形態の畜産排水の処理方法を説明する。
【００３１】
まず、家畜などの排泄物のうち固形分と分離された尿だけが流入管３からこの尿溜め槽１の槽本体２内に畜産排水Ｄが貯留される。
【００３２】
すると、この槽本体２内に貯留された畜産排水Ｄは、この槽本体２内で散気装置５にて曝気され、この畜産排水Ｄ中の溶存酸素量が向上されて生物処理される。
【００３３】
そして、槽本体２内に貯留された畜産排水Ｄの液面が越流部13より上昇すると、この畜産排水Ｄの一部が越流部13から膜分離槽12内へと越流してこの膜分離槽12内に流入される。
【００３４】
すると、この膜分離槽12内に流入された畜産排水Ｄは、この膜分離槽12内で散気装置14にてさらに曝気され、この畜産排水Ｄ中の溶存酸素量が向上されて生物処理が促進される。
【００３５】
さらに、この膜分離槽12内に流入された畜産排水Ｄは、膜分離装置21にて膜分離される。そして、この膜分離装置21にて膜分離された処理水は、放流管22にて河川などへと放流される。
【００３６】
また、膜分離装置21による畜産排水Ｄの膜分離により膜分離槽12の底部に汚泥Ｍが沈殿する。この汚泥Ｍは、汚泥返送手段24にて尿溜め槽１の槽本体２へと返送される。このとき、汚泥返送手段24のエジェクタ27により汚泥返送管25内を流れる汚泥Ｍに空気を取り込ませて、この汚泥Ｍが返送される尿溜め槽１の槽本体２中の畜産排水Ｄの溶存酸素量を向上させる。
【００３７】
上述したように、上記関連した実施の形態によれば、既設の尿溜め槽１の槽本体２に貯留させた畜産排水Ｄを抜いたり、この槽本体２への畜産排水Ｄの貯留を停止させたりすることなく、この既設の尿溜め槽１の下流側に改善装置11を増設できるから、既設の尿溜め槽１をそのまま使用でき、この尿溜め槽１の槽本体２に貯留された畜産排水Ｄの処理能力を容易に向上させて改善できるとともに、この改善装置11により尿溜め槽１の槽本体２に貯留される畜産排水Ｄの処理水を河川などに放流できる。よって、尿溜め槽１の槽本体２に貯留させた畜産排水Ｄを、バキュームなどで汲み出して、液肥として利用するとの名目で農地などに散布する必要がなくなる。
【００３８】
また、尿溜め槽１の槽本体２に貯留させた畜産排水Ｄを膜分離槽12に流入させて膜分離装置21で膜分離するので、尿溜め槽１の槽本体２に貯留させた畜産排水Ｄを膜分離以外の方法でさらに処理する場合に比べ、最小限の設備で良好な畜産排水処理設備へと変更できる。よって、改善装置11のコンパクトかつ施工が容易であるので、既設の尿溜め槽１の改善の施工性を向上できる。
【００３９】
さらに、膜分離槽12に汚泥返送管25を接続して、この汚泥返送管25にエジェクタ27を取り付けて、この汚泥返送管25内を通過する汚泥Ｍに空気を取り込ませることにより、既設の尿溜め槽１に設けた散気装置５の散気管８やブロワ７を改造などして、この散気装置５による散気効率を向上させることなく、この尿溜め槽１の槽本体２に貯留させた畜産排水Ｄ中の溶存酸素量を適切な値に向上できる。
【００４０】
次に、本発明の一実施の形態の構成を図３を参照して説明する。
【００４１】
この図２に示す改善装置11は、基本的には図１および図２に示す改善装置11と同様であるが、さらに上流の尿溜め槽１の流入管３に汚泥返送管25の下流端を接続させて、この流入管３に膜分離槽12内に沈殿する汚泥Ｍを返送する。
【００４２】
また、汚泥返送手段24の汚泥返送管25に接続されたエジェクタ27の導入口28には、図示しないオゾン発生装置が接続されており、このオゾン発生装置にて発生したオゾン(Ｏ３)を、汚泥返送管25内を通過する汚泥Ｍに接触させる。
【００４３】
この結果、この図２に示す改善装置11は、尿溜め槽１の槽本体２から越流部13にて越流した畜産排水Ｄが膜分離槽12に流入され、この膜分離槽12内に流入された畜産排水Ｄが膜分離装置21にて膜分離されるとともに、この膜分離装置21による膜分離にて生じる汚泥Ｍが汚泥返送手段24にて尿溜め槽１の槽本体２へと返送されるので、図１および図２に示す改善装置11と同様の作用効果を奏することができる。
【００４４】
さらに、汚泥返送管25の下流端を尿溜め槽１の流入管３に接続させて、この汚泥返送管25にて返送される汚泥Ｍをさらに上流に返送することにより、尿溜め槽１の槽本体２に貯留される畜産排水Ｄ中の溶存酸素量をより向上できるから、この槽本体２による畜産排水Ｄの処理をより効率良くでき、既設の尿溜め槽１による畜産排水Ｄの処理能力をより改善できる。
【００４５】
また、オゾン発生装置にて発生したオゾンを、汚泥返送管25内を通過する汚泥Ｍに取り込ませることにより、このオゾンが有する強力な酸化作用にて、尿溜め槽１の槽本体２に貯留された畜産排水Ｄに含まれる難分解性の物質がより分解されやすくなるから、尿溜め槽１による畜産排水Ｄの処理能力をより改善できる。
【００４６】
すなわち、尿溜め槽１の流入管３にオゾンを含んだ汚泥Ｍを返送させることにより、畜産排水Ｄの原水中に含まれる高濃度の難分解性物質が、尿溜め槽１の槽本体２内に流入して拡散してしまう前のより高濃度な状態でオゾンに接触するから、より効果的に畜産排水Ｄの酸化分解および脱臭を促進でき、尿溜め槽１や改善装置11への尿石やスケールなどの発生を防止できる。
【００４７】
なお、上記各実施の形態では、尿溜め槽１の槽本体２に貯留させた畜産排水Ｄを越流部13にて膜分離槽12に越流させているが、尿溜め槽１の槽本体２内に貯留された畜産排水Ｄをポンプアップなどにて膜分離槽12へと送ってもよい。
【００４８】
また、汚泥返送ポンプ26とエジェクタ27とを別体として構成したが、これら汚泥返送ポンプ26およびエジェクタ27を一体として構成してもよい。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１記載の既設畜産排水貯留槽の改善装置および請求項２記載の既設畜産排水貯留槽の改善方法によれば、既設畜産排水貯留槽の槽本体に貯留され、この既設畜産排水貯留槽の曝気手段にて曝気された畜産排水を膜分離槽に流入させ、この膜分離槽に流入させた畜産排水を膜分離手段にて膜分離すると、膜分離手段による畜産排水の膜分離により膜分離槽に汚泥が生じるので、この汚泥を汚泥返送手段にて槽本体に返送させるとともに、この汚泥返送手段にて返送される汚泥に供給手段にてオゾンを供給すれば、既設畜産排水貯留槽に貯留された畜産排水をより効率良く処理でき、また、既設畜産排水貯留槽の槽本体に貯留させた畜産排水を抜いたり、この槽本体への畜産排水の貯留を停止させたりすることなく、この既設畜産排水貯留槽に、膜分離槽、膜分離手段、汚泥返送手段および供給手段それぞれが取り付けられるから、この既設畜産排水貯留槽による畜産排水の処理能力を容易に改善できる。
【００５０】
また、汚泥返送手段にて返送される汚泥に供給手段にてオゾンを供給すれば、既設畜産排水貯留槽の槽本体に貯留された畜産排水に含まれる難分解性の物質がオゾンにてより分解されやすくなるから、この既設畜産排水貯留槽による畜産排水の処理能力をより改善できる。
【００５１】
さらに、畜産排水を槽本体へと流入させる流入管にオゾンを含んだ汚泥を返送させることにより、畜産排水の原水中に含まれる高濃度の難分解性物質が、槽本体内に流入して拡散してしまう前のより高濃度な状態でオゾンに接触するから、より効果的に畜産排水の酸化分解および脱臭を促進でき、尿石やスケールなどの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の既設畜産排水貯留槽の改善装置の関連した実施の形態を示す説明図である。
【図２】  同上既設畜産排水貯留槽を示す説明図である。
【図３】  本発明の一実施の形態の既設畜産排水貯留槽の改善装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１    既設畜産排水貯留槽としての尿溜め槽
２    槽本体
３    流入管
５    曝気手段としての散気装置
11    改善装置
12    膜分離槽
21    膜分離手段としての膜分離装置
24    汚泥返送手段
27    供給手段としてのエジェクタ
Ｄ    畜産排水
Ｍ    汚泥
【図１】
0003936564.tif 000002
【図２】
0003936564.tif 000003
【図３】
0003936564.tif 000004