(57)【要約】【課題】排出する排水の清浄度を向上しつつ稼働率低下を抑制した排水処理装置を提供する。【解決手段】生ごみ粉砕処理廃液を受け入れてメタン発酵させてバイオガスを生成する嫌気側槽ＡＮと、嫌気側槽ＡＮから液体を受け入れて好気処理にて浄化する好気側槽ＡＥと、嫌気側槽ＡＮから、嫌気側槽ＡＮよりも低圧となる好気側槽ＡＥへ、気相域の圧力差を利用して液体を移送する管状移送路６と、嫌気側槽ＡＮの側に位置する管状移送路６の流入部６ｂに気体を供給して管状移送路６の閉塞を解除する閉塞解除部Ｂとを有する【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみ粉砕処理廃液を受け入れてメタン発酵させてバイオガスを生成する嫌気側槽と、
前記嫌気側槽から液体を受け入れて好気処理にて浄化する好気側槽と、
前記嫌気側槽から、前記嫌気側槽よりも低圧となる前記好気側槽へ、気相域の圧力差を利用して液体を移送する管状移送路と、
前記嫌気側槽の側に位置する前記管状移送路の流入部に気体を供給して前記管状移送路の閉塞を解除する閉塞解除部と、を有する排水処理装置。
【請求項２】
前記閉塞解除部は、前記管状移送路の前記流入部の内部にて気体を放出する請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項３】
前記閉塞解除部は、前記管状移送路の前記流入部に嫌気性ガスを供給する請求項１または２に記載の排水処理装置。
【請求項４】
前記管状移送路の前記流入部への固形成分の流入を抑制する流入抑制体を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項５】
前記閉塞解除部は、散気管と気体供給路とを有し、
前記散気管は、前記管状移送路の前記流入部の内部に位置する開口部である散気口を有し、
前記気体供給路は、前記嫌気側槽のバイオガス収集空間と前記散気管とを連通させて前記バイオガス収集空間から前記散気管へバイオガスを供給し、
前記閉塞解除部は、前記散気口からバイオガスを放出する請求項１〜４のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項６】
前記閉塞解除部は、前記嫌気側槽が生ごみ粉砕処理廃液を受け入れる際に、前記バイオガス収集空間と前記散気管とを連通させる請求項５に記載の排水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみ粉砕処理廃液を受け入れてメタン発酵させてバイオガスを生成する嫌気側槽と、前記嫌気側槽から液体を受け入れて好気処理にて浄化する好気側槽とを有する排水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、戸建住宅や集合住宅に生ごみを粉砕して減容化する生ごみディスポーザが普及してきており、ディスポーザにより粉砕された生ごみを処理する排水処理装置が併せて設置される傾向にある。このような排水処理装置は、粉砕された生ごみを水で希釈した生ごみ粉砕処理廃液を受け入れて、固液分離槽で固液分離し、分離された液体は好気側槽にて好気処理して浄化し、固体成分は嫌気側槽にてメタン発酵によりバイオガス化する。
【０００３】
特許文献１の排水処理装置では、固液分離槽（嫌気側槽）と好気処理槽（好気側槽）とが隣接して設けられている。そして固液分離槽で分離された液体は、固液分離槽と好気処理槽との仕切壁の上端をオーバーフローして好気処理槽へと流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２７８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで生ごみ粉砕処理廃液には、水に浮遊する固体成分（浮遊性の生ごみ、以下「浮遊物」と記載する場合がある）が含まれている。そうすると嫌気側槽の上澄層には、そのような浮遊物が混在しており、特に上澄層の水面近くに浮遊物が集まることになる。すると上述した従来の排水処理装置ではオーバーフロー方式を採用しているため、浮遊物が混在した上澄液が好気側槽に移流することになり、好気側槽における好気処理の負荷が大きくなる。すなわち従来の排水処理装置には、好気側槽から排出される排水の清浄度を向上する点で改善の余地があった。
【０００６】
そこで好気側槽への上澄液の移送を、上述したオーバーフロー方式によらず、管状の移送路を用いて行うことが考えられる。その場合、管状移送路の流入部を嫌気側槽の上澄層に水没させ、上澄液の移送を行う。オーバーフロー方式に比べ、好気側槽への浮遊物の流入は抑制されるが、その反面、管状移送路が浮遊物で詰まる恐れがある。管状移送路が閉塞すると排水処理装置での廃液処理が停止する場合があり、排水処理装置の稼働率が低下してしまう。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、浄化処理して排出する排水の清浄度を向上しつつ、稼働率低下を抑制した排水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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る排水処理装置の特徴構成は、生ごみ粉砕処理廃液を受け入れてメタン発酵させてバイオガスを生成する嫌気側槽と、前記嫌気側槽から液体を受け入れて好気処理にて浄化する好気側槽と、前記嫌気側槽から、前記嫌気側槽よりも低圧となる前記好気側槽へ、気相域の圧力差を利用して液体を移送する管状移送路と、前記嫌気側槽側に位置する前記管状移送路の流入部に気体を供給して前記管状移送路の閉塞を解除する閉塞解除部とを有する点にある。
【０００９】
上記の特徴構成によれば、まず気相域の圧力差を利用して液体を移送する管状移送路を有することにより、好気側槽への浮遊物の流入を抑制して好気側槽の処理負荷を抑制できる。そして管状移送路の流入部に気体を供給して閉塞を解除する閉塞解除部を有することにより、管状移送路に浮遊物が流入したとしても、流入部に供給された気体によって、浮遊物の凝集や内壁への付着・堆積を解除して、管状移送路の閉塞を抑制することができる。すなわち、管状移送路と閉塞解除部とにより、排水の清浄度を向上しつつ稼働率低下を抑制することができる。
【００１０】
本発明に係る排水処理装置の別の特徴構成は、前記閉塞解除部は、前記管状移送路の前記流入部の内部にて気体を放出する点にある。
【００１１】
上記の特徴構成によれば、閉塞解除部が流入部の内部にて気体を放出するから、管状移送路の閉塞をさらに効果的に解除し、稼働率低下をさらに抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る排水処理装置の別の特徴構成は、前記閉塞解除部は、前記管状移送路の前記流入部に嫌気性ガスを供給する点にある。
【００１３】
上記の特徴構成によれば、閉塞解除部は流入部に嫌気性ガスを供給するから、嫌気側槽が好気性に偏ってバイオガス生成の効率が低下することを抑制できる。
【００１４】
本発明に係る排水処理装置の別の特徴構成は、前記管状移送路の前記流入部への固形成分の流入を抑制する流入抑制体を有する点にある。
【００１５】
上記の特徴構成によれば、流入抑制体により管状移送路の流入部への固形成分の流入を抑制できるから、排水の清浄度をより向上しつつ、稼働率低下をさらに抑制することができる。
【００１６】
本発明に係る排水処理装置の別の特徴構成は、前記閉塞解除部は、散気管と気体供給路とを有し、
前記散気管は、前記管状移送路の前記流入部の内部に位置する開口部である散気口を有し、
前記気体供給路は、前記嫌気側槽のバイオガス収集空間と前記散気管とを連通させて前記バイオガス収集空間から前記散気管へバイオガスを供給し、
前記閉塞解除部は、前記散気口からバイオガスを放出する点にある。
【００１７】
気体供給路によって嫌気側槽のバイオガス収集空間と散気管とが連通すると、散気管の内部の圧力は好気槽側よりも高くなる。一方、管状移送路の内部の圧力は好気槽側と同程度である。そうすると、散気管の内部の圧力は管状移送路の内部の圧力よりも大きくなる。この圧力差により、散気管の内部の気体すなわちバイオガス収集空間のバイオガスが、散気管の散気口から管状移送路の流入部へと放出されることになる。つまり上記の特徴構成によれば、嫌気側槽と好気側槽との圧力差によって管状移送路の流入部に気体を供給することができるから、省エネで簡素な構成により管状移送路の閉塞を解除することが可能となる。
【００１８】
本発明に係る排水処理装置の別の特徴構成は、前記閉塞解除部は、前記嫌気側槽が生ごみ粉砕処理廃液を受け入れる際に、前記バイオガス収集空間と前記散気管とを連通させる点にある。
【００１９】
嫌気側槽が生ごみ粉砕処理廃液を受け入れる際には、嫌気側槽の水位が上昇し、バイオガス収集空間の圧力が上昇する。上記の特徴構成によれば、生ごみ粉砕処理廃液の受け入れ時の圧力上昇を利用して管状移送路の流入部に気体を供給できるから、より省エネで簡素な構成により管状移送路の閉塞を解除することが可能となる。また従来は、生ごみ粉砕処理廃液の受け入れ時に嫌気側槽の圧力が過度に上昇する場合にはバイオガスを槽外に放出する必要があったが、上記の特徴構成によればバイオガスを管状移送路の閉塞解除に有効活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】排水処理装置の縦断正面図
【図２】排水処理装置における固液分離槽および嫌気発酵槽を示す図
【図３】排水処理装置における固液分離槽および嫌気発酵槽の横断平面図
【図４】他の実施形態に係る排水処理装置の縦断正面図
【図５】他の実施形態に係る排水処理装置の縦断正面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔排水処理装置〕
図１〜図３に示す排水処理装置は、生ごみ粉砕処理廃液を受け入れる受入口１１を備えるとともに、その受入口１１にて受け入れた生ごみ粉砕処理廃液を貯留する受入槽１（受け入れ部の一例）、その受入槽１から生ごみ粉砕処理廃液を移流させて、生ごみ粉砕処理廃液を沈殿分離する固液分離槽２、固液分離槽２にて沈殿分離された沈殿物を受け入れてバイオガス化する嫌気発酵槽３、固液分離槽２で固液分離された液相を受け入れて好気処理する散気処理槽４、および、散気処理槽４で沈殿分離された沈殿物を受け入れる汚泥沈降槽５等を備えて構成してある。
【００２２】
また、受入槽１にて受け入れた生ごみ粉砕処理廃液を固液分離槽２に移流させる処理廃液移流部１２、固液分離槽２から散気処理槽４に上澄み液（即ち、液相）を移送する移送部Ｍ、固液分離槽２から嫌気発酵槽３に上澄み液（即ち、液相）を移流させる液相移流部２１、沈殿物を移流させる沈殿物移流部２２、散気処理槽４にて沈殿分離された沈殿物を受入槽１まで返送する返送手段Ｒを設けてある。
【００２３】
この実施形態では、図１に示すように、返送手段Ｒを、散気処理槽４から汚泥沈降槽５まで主に汚泥（沈殿物の一例）を返送する第一返送路４１と、汚泥沈降槽５から受入槽１まで主に汚泥（沈殿物の一例）を返送する第二返送路５１とを備えて構成してある。
さらに、嫌気発酵槽３にて発生したバイオガスを取り出すバイオガス取出口３１、バイオガス取出口３１からバイオガス取出路３７を通して取り出されるバイオガスを一時貯留するとともに、必要に応じて外部に送出可能なバイオガスタンクＴ、および、散気処理槽４にて好気処理された処理済みの排水を外部に排出する排水口４２を設けてある。
【００２４】
そして、受入口１１から受け入れた生ごみ粉砕処理廃液を固液分離槽２で沈殿分離し、沈殿物は嫌気発酵槽３での嫌気発酵によりバイオガス化して、バイオガスをバイオガス取出口３１からバイオガス取出路３７により取り出し、液相は散気処理槽４での好気処理により浄化して、清浄な排水として排水口４２から外部に排出する構成となっている。
【００２５】
具体的には、図１に示すように、排水処理装置の筐体Ａの内部を４つの仕切壁Ｗ１２，Ｗ２３，Ｗ３５，Ｗ４５にて排水処理装置の筐体Ａの左右方向（図１の左右方向に一致する）に５つの槽に仕切り、左右方向の一端（図１の左端）から、受入槽１、固液分離槽２、嫌気発酵槽３、汚泥沈降槽５、散気処理槽４を列状に並べて形成してある。各槽間の連通状態に関して述べると、図１から判明するように、受入槽１と固液分離槽２および嫌気発酵槽３とは、液相側、気相側とも連通している。汚泥沈降槽５および散気処理槽４は、それぞれ独立の槽としてある。また、嫌気発酵槽３上部の気相部に、バイオガス取出口３１を形成して、この嫌気発酵槽３で発生したガスが、バイオガス取出路３７により取り出される構成となっており、気相がこの槽から汚泥沈降槽５および散気処理槽４に流出しない構成となっている。受入槽１、固液分離槽２および嫌気発酵槽３は嫌気性の雰囲気となっており、これらを嫌気側槽ＡＮと総称する。汚泥沈降槽５および散気処理槽４は好気性の雰囲気となっており、これらを好気側槽ＡＥと総称する。
【００２６】
なお、以下の説明では、受入槽１と固液分離槽２とを仕切る仕切壁Ｗ１２を第一仕切壁Ｗ１２と、固液分離槽２と嫌気発酵槽３とを仕切る仕切壁Ｗ２３を第二仕切壁Ｗ２３と、嫌気発酵槽３と汚泥沈降槽５とを仕切る仕切壁Ｗ３５を第三仕切壁Ｗ３５と、汚泥沈降槽５と散気処理槽４とを仕切る仕切壁Ｗ４５を第四仕切壁Ｗ４５とそれぞれ記載する場合がある。
【００２７】
図２において、図２（Ａ）が固液分離槽２および嫌気発酵槽３の縦断正面図を、図２（Ｂ）が図２（Ａ）におけるＩＩｂ−ＩＩｂ矢視図を、図２（Ｃ）が図２（Ａ）におけるＩＩｃ−ＩＩｃ矢視図をそれぞれ示し、図３が受入槽１、固液分離槽２および嫌気発酵槽３の横断平面図を示している。
【００２８】
〔受入槽〕
図１〜図３に示すように、排水処理装置の筐体Ａにおける受入槽１の液面近傍に、受入口１１を設け、受入槽１の内部に生ごみ粉砕処理廃液を貯留可能な貯留空間１３を形成している。また、貯留空間１３内部には、バイオガスタンクＴに貯留されているバイオガスを嫌気ガスとして嫌気ガスポンプＰ１により供給する受入槽用散気装置１４を設け、受入槽１の下部より曝気撹拌することにより、受け入れた生ごみ粉砕処理廃液を貯留しつつ、可溶化、流動化を図るように構成してある。また、この受入槽１では、金属等の比重の大きい異物が除去される。なお、バイオガスをバイオガスタンクＴから受入槽用散気装置１４に送る送気流路には、開閉弁Ｖ１および流量調整弁Ｖ２を設け、これら開閉弁Ｖ１と流量調整弁Ｖ２により、受入槽用散気装置１４からの散気の断続および散気量の調整が可能に構成してある。
【００２９】
第一仕切壁Ｗ１２の上端は、排水処理装置の天井近くまで延びて、受入槽１の液面よりも上方に位置するようにしてあり、この第一仕切壁Ｗ１２における排水処理装置の筐体Ａの前後方向（図１、図２（Ａ）の左右方向に一致する左右方向に対してその紙面表裏方向）の一端側部（後端側部）には、生ごみ粉砕処理廃液を可溶化した可溶化液がオーバーフローによって受入槽１から固液分離槽２に移流可能なように開口部を形成し、この開口部にて、処理廃液移流部１２を構成してある。
【００３０】
〔固液分離槽〕
図１〜図３に示すように、固液分離槽２には、処理廃液移流部１２から受け入れた可溶化液から固形成分を沈殿分離可能にする沈殿分離空間２３を形成してある。
図１、図２（Ａ）に示すように、固液分離槽２の下部には、固液分離槽２において固形成分が沈殿分離された沈殿物を嫌気発酵槽３に可溶化液とともに移流させ、嫌気発酵槽３で嫌気処理された処理済の排水（余剰の液相）を固液分離槽２に返送可能にする沈殿物移流部２２を設けてある。
さらに、この固液分離槽２の上澄液を嫌気発酵槽３に移流させる液相移流部２１を設けてあるが、固液分離槽２および嫌気発酵槽３それぞれに貯留される処理液に関して、両槽間においてその処理液表面側で上澄み液の流通が可能となる構成が採用されている。
【００３１】
図１および図２（Ａ）から判明するように、固液分離槽２では、その下部域に固形成分が沈殿分離された沈殿物の堆積層２２ｃが形成されるとともに、その上部域が可溶化液の上澄層となる。この上澄層は、所謂上澄液と浮遊性のごみやスカムからなる浮遊物Ｓが混在した状態となる。そして、本実施形態の排水処理装置では、沈殿物の嫌気発酵槽３へ移流を良好に行なう構成と、上澄液の嫌気発酵槽３および散気処理槽４への移流および移送を良好に行なう構成が採用されている。
【００３２】
即ち、図１〜図３に示すように、液相移流部２１に、固液分離槽２と嫌気発酵槽３とを仕切る第二仕切壁Ｗ２３を設けるとともに、液相移流部２１の受入槽１側に、固液分離槽２の液面の下方近くから、散気方向Ｄ（図２および図３において、矢印にて示す）を第二仕切壁Ｗ２３の上端として、嫌気性ガスを散気する浮遊物寄せ用散気装置２５（即ち、散気装置）を設け、浮遊物寄せ用散気装置２５の散気領域Ｚ１と移送部Ｍの液相流入領域Ｚ２との間における浮遊物Ｓの移流を抑制する抑制機構Ｃ（図２（Ｂ）、（Ｃ）および図３参照）を設けてある。
【００３３】
以下、固液分離槽２からの排水等の移流形態について順に説明する。
【００３４】
〔沈殿物の嫌気発酵槽への移流〕
図１および図２（Ａ）に示すように、沈殿物移流部２２は、固液分離槽２の沈殿分離空間２３の下部に設けた絞部としての下すぼまり状のスリット状出口２２ａを備えて構成されている。具体的には、流下案内板２４を、下方側ほど嫌気発酵槽３側に位置する形態の傾斜状で、第一仕切壁Ｗ１２における固液分離槽２側の面の下方寄りの箇所から延設してある。また、第二仕切壁Ｗ２３の下部を、下方側ほど固液分離槽２側に近づく傾斜壁部２２ｂに構成し、その傾斜壁部２２ｂの下端縁と流下案内板２４の斜め上向きの面との間にスリットを形成して、流下案内板２４と第二仕切壁Ｗ２３の下部の傾斜壁部２２ｂとにより、スリット状出口２２ａを形成してある。これにより、スリット状出口２２ａを介して、上記沈殿物と可溶化液、処理済みの排水の移流を抑制され、固液分離槽２における沈殿物が、スリット状出口２２ａを閉塞して堆積する堆積層２２ｃを形成可能に構成してある（図２（Ａ）参照）。
【００３５】
なお、上記構成において、スリット状出口２２ａの幅は１０−３０ｍｍ程度、好ましくは１５ｍｍ程度とする。
【００３６】
〔上澄側の嫌気発酵槽および好気処理槽への移流および移送〕
図１、図２から判明するように、固液分離槽２と嫌気発酵槽３とを仕切る第二仕切壁Ｗ２３は、その下部域に先に説明した傾斜壁部２２ｂを備え、筐体Ａの前後方向において、筐体Ａの両側壁に渡る状態で設けられている。
そして、第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７を、排水処理装置の天井よりも下方に位置させて、その第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７が、固液分離槽２および嫌気発酵槽３における処理液の液面位置を形成するように構成して、液相移流部２１に、固液分離槽２と嫌気発酵槽３とを仕切る第二仕切壁Ｗ２３を設けてある。これにより、両槽間の上澄液および浮遊物Ｓは、液相移流部２１を構成する第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７を越えて互いに移流可能に構成してある。
【００３７】
さらに、固液分離槽２の受入槽１側の液面の下方近くには、嫌気ガスポンプＰ１により嫌気性ガスが供給される浮遊物寄せ用散気装置２５が備えられている。この浮遊物寄せ用散気装置２５は、長さが筐体Ａの前後方向の長さよりも短い（例えば、排水処理装置の筐体Ａの前後方向の長さの２／３程度）パイプに、その長さ方向に多数の散気孔を分散形成して、パイプ状に構成してある。
【００３８】
そして、このパイプ状の浮遊物寄せ用散気装置２５を、第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７よりもやや下方の高さにて、第一仕切壁Ｗ１２における固液分離槽２側の面に近接させるとともに、排水処理装置の筐体Ａの前後方向において処理廃液移流部１２側の端部に寄せた状態で、その長さ方向を略水平方向で第一仕切壁Ｗ１２における固液分離槽２側の面に沿わせた姿勢で、配設してある。さらに、この浮遊物寄せ用散気装置２５の散気方向Ｄ（各散気孔の向き）を、第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７に向く斜め上向きに設定してある。
【００３９】
そして、この浮遊物寄せ用散気装置２５を働かせることにより、先に説明した浮遊物Ｓを、第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７を越えて、固液分離槽２から嫌気発酵槽３へ送ることができる。結果、浮遊物Ｓが、散気処理槽４における処理の阻害要因となることを抑制できる。
【００４０】
〔管状移送路〕
図１〜図３に示すように、移送部Ｍを、固液分離槽２と散気処理槽４とにわたって設けた管状移送路６を備えて構成してある。この管状移送路６は、嫌気発酵槽３および汚泥沈降槽５それぞれの上方の気相域を通過させた状態で、基端を固液分離槽２内における第二仕切壁Ｗ２３の上端縁２７よりもやや下方に位置させ、且つ、先端を散気処理槽４内上方の気相域に位置させて配設してある。すなわち、管状移送路６の基端は固液分離槽２内で液相域に配置されている。
嫌気発酵槽３では多量のバイオガスが発生し、この嫌気発酵槽３の気相域と固液分離槽２の気相域とは連通した状態で気密に仕切られているから、固液分離槽２の気相域は、散気処理槽４の気相域よりも高圧となる。
したがって、固液分離槽２の気相域と散気処理槽４の気相域との圧力差により、固液分離槽２の上澄液を、管状移送路６内にその基端から流入させて、管状移送路６を通して散気処理槽４に移送することができる。
【００４１】
図２（Ｂ）、（Ｃ）および図３に示すように、管状移送路６の吸引部（流入部６ｂ）である基端を、排水処理装置の筐体Ａの前後方向において、前端側の部分、即ち、浮遊物寄せ用散気装置２５が存在しない部分に配設してある。また、浮遊物Ｓの移流を妨げる多孔状の邪魔板２６を、その板面を上下方向と排水処理装置の筐体Ａの左右方向とに沿わせた姿勢で、固液分離槽２内において、排水処理装置の筐体Ａの前後方向における浮遊物寄せ用散気装置２５と管状移送路６の基端との間に配設してある。
この邪魔板２６は、第一仕切壁Ｗ１２と第二仕切壁Ｗ２３とにわたり、且つ、排水処理装置の天井部位から、管状移送路６の基端よりも下側に伸びるように設けてある。
そして、この多孔状の邪魔板２６の孔径を、浮遊物Ｓの通過を阻止可能な径に設定して、この邪魔板２６により、抑制機構Ｃを構成してある。
また、この邪魔板２６が、浮遊物寄せ用散気装置２５の散気領域Ｚ１と管状移送路６の液相流入領域Ｚ２との間における液相の移流を許容する。
【００４２】
〔閉塞解除部〕
排水処理装置には、閉塞解除部Ｂとして、散気管７と気体供給路Ｌ１とが設けられている。閉塞解除部Ｂは、固液分離槽２（嫌気側槽ＡＮの側）に位置する管状移送路６の流入部６ｂに気体を供給して管状移送路６の閉塞を解除する。
【００４３】
散気管７は中空のパイプであって、固液分離槽２の内部に上下方向に伸びて配置されている。散気管７の上側の端部は、固液分離槽２の気相域にて、後述する気体供給路Ｌ１に接続されている。散気管７の下側は、管状移送路６に沿って下方向に伸び、Ｕ字形に曲がり、管状移送路６の内部に挿入されている。つまり散気管７の下側の端部は、固液分離槽２の液相域に位置しており、管状移送路６の流入部６ｂの内部に配置されている。散気管７の下側の端部は開口された開口部（散気口７ａ）となっており、散気管７の内部の気体が散気口７ａから放出される。
【００４４】
気体供給路Ｌ１は、バイオガス取出口３８と、散気管７の上側の端部とを弁Ｖ３を介して接続している。バイオガス取出口３８は、固液分離槽２の蓋に形成された開口であって、バイオガス収集空間３４からバイオガスを取り出して気体供給路Ｌ１に供給している。弁Ｖ３が開かれると、バイオガス収集空間３４と散気管７とが連通する。
【００４５】
上述した通り、固液分離槽２（嫌気側槽ＡＮ）の気相域すなわちバイオガス収集空間３４は、散気処理槽４（好気側槽ＡＥ）の気相域よりも高圧となっている。そして管状移送路６の先端は散気処理槽４の気相域に開放されているから、管状移送路６の内部は、流入部６ｂを含め、散気処理槽４と同じ圧力である。したがって、バイオガス収集空間３４と連通した散気管７の内部の気体の圧力は、管状移送路６の流入部６ｂの圧力よりも高くなるから、散気管７の内部の気体が流入部６ｂへと放出される。
【００４６】
以上述べた通り、閉塞解除部Ｂは、散気管７と気体供給路Ｌ１とを有し、散気管７は、管状移送路６の流入部６ｂの内部に位置する開口部である散気口７ａを有し、気体供給路Ｌ１は、嫌気側槽ＡＮのバイオガス収集空間３４と散気管７とを連通させてバイオガス収集空間３４から散気管７へバイオガスを供給し、閉塞解除部Ｂは、散気口７ａからバイオガスを放出する。つまり閉塞解除部Ｂは、管状移送路６の流入部６ｂの内部にて気体を放出する。閉塞解除部Ｂは、管状移送路６の流入部６ｂに嫌気性ガスを供給する。
【００４７】
上述した閉塞解除部Ｂの動作は、受入槽１（嫌気側槽ＡＮ）が生ごみ粉砕処理廃液を受け入れる際に行われると好適である。生ごみ粉砕処理廃液を受け入れると、受入槽１の水位が上昇し、気相域の圧力が高くなる。その際に弁Ｖ３を開いてバイオガス収集空間３４と散気管７とを連通させると、生ごみ粉砕処理廃液の受け入れによる圧力上昇を利用してバイオガスの放出を行うことができる。
【００４８】
管状移送路６の基端側（固液分離槽２の側）の先端に、流入抑制体Ｊが配置されている。流入抑制体Ｊは円盤状の部材であり、管状移送路６の先端と平行に所定の間隔を空けて取り付けられている。流入抑制体Ｊの直径は管状移送路６の直径よりやや大きく、具体的には管状移送路６の直径の１１０％である。固液分離槽２から散気処理槽４へ上澄液を移送する際には、管状移送路６の先端と流入抑制体Ｊとの間の隙間から、上澄液が管状移送路６へ流入する。流入抑制体Ｊにより、管状移送路６の下方から上昇してくる浮遊物Ｓが管状移送路６の内部に入ることを抑制できる。
【００４９】
〔嫌気発酵槽〕
図１に示すように、嫌気発酵槽３は、排水処理装置の内部において、沈殿物移流部２２より受け入れられる沈殿物をメタン細菌による嫌気発酵により生物分解する嫌気発酵空間３２を形成して構成してある。この嫌気発酵空間３２には、この嫌気発酵空間３２内の処理水を、メタン発酵を良好に行なう上で良好な温度に保持するための熱交換器３３を設けてある。嫌気発酵空間３２の上方空間は、この嫌気発酵空間３２で生成したバイオガスを収集するバイオガス収集空間３４を構成する。前述したバイオガス取出口３１および３８は、このバイオガス収集空間３４に臨ませて設けてある。
【００５０】
嫌気発酵空間３２には、バイオガスタンクＴに貯留されているバイオガスを嫌気ガスとして嫌気ガスポンプＰ１により供給するイジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６を設けてある。バイオガスをバイオガスタンクＴからイジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６それぞれに送る送気流路（図示省略）には、開閉弁Ｖ１および流量調整弁Ｖ２を設け、これら開閉弁Ｖ１と流量調整弁Ｖ２により、イジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６それぞれからの散気の断続および散気量の調整が可能に構成してある。そして、イジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６それぞれにより、嫌気ガスを間欠的に散気するように構成してある。つまり、嫌気ガスポンプＰ１、開閉弁Ｖ１と流量調整弁Ｖ２により、イジェクタ用散気装置３５と、水処理部に貯留される廃水を攪拌流動させる散気部としての循環用散気装置３６に間欠的に嫌気ガスを供給するガス供給装置Ｇを構成してある。
【００５１】
イジェクタ用散気装置３５は、図１および図２（Ａ）において矢印で示すように、スリット状出口２２ａの下方から上昇する気液混相流を形成可能に配置して、固液分離槽２からスリット状出口２２ａを介して嫌気発酵槽３に沈殿物を移流させ、嫌気発酵槽３の余剰の液相をスリット状出口２２ａを介して固液分離槽２に返送可能にする沈殿物移流機構を形成してある。また、循環用散気装置３６は、熱交換器３３の下方側で熱交換器３３と第三仕切壁Ｗ３５との間に、嫌気発酵槽３全体に循環流を形成するように配置してある。
【００５２】
以下、イジェクタ用散気装置３５、循環用散気装置３６の順に、その働きを説明する。
〔イジェクタ用散気装置〕
沈殿物移流機構は、スリット状出口２２ａのやや下方から、イジェクタ用散気装置３５により大量の気泡を一ときに供給することにより、気泡の上昇流によるイジェクタ効果で、固液分離槽２のスリット状出口２２ａに堆積した沈殿物を嫌気発酵槽３側に吸い込み、沈殿物を移流させる効果を発揮する。このとき、スリット状出口２２ａに堆積した堆積層２２ｃの沈殿物は、全部同じときに移流してしまうのではなく、常時スリット状出口２２ａには沈殿物の堆積層２２ｃが維持されるように流動する。そのため、沈殿物が固液分離槽２から沈殿物移流部２２を介して嫌気発酵槽３に移流しても、即座に嫌気発酵槽３内の液相は、固液分離槽２に逆流することはないものの、堆積層２２ｃを通じて徐々に固液分離槽２に返送される。
【００５３】
一方、嫌気発酵槽３内の固形成分は、堆積層２２ｃに阻まれて固液分離槽２に移流することができない。その結果、嫌気発酵槽３では、固液分離槽２の沈殿物が流入するが、嫌気発酵槽３の内部の固形成分が固液分離槽２に返送されることがなく、嫌気発酵槽３内の微生物が嫌気発酵槽３外に流出して減少することが抑制され、良好な嫌気発酵が維持でき、嫌気発酵により減容した固形成分量に見合う沈殿物が順次補給される運転状態を維持することができる。
【００５４】
〔循環用散気装置〕
図１に示すように、嫌気発酵槽３の汚泥沈降槽５側の嫌気発酵空間３２には、この空間内の処理水を、メタン発酵に良好な温度に保持するための熱交換器３３が備えられている。この熱交換器３３は具体的には、上下に熱媒ヘッド３３ｈを、それら一対の熱媒ヘッド３３ｈ間に内部を熱媒が流通可能な複数のチューブ３３ｃを備えて構成されている。したがって、一方の熱媒ヘッド３３ｈから、複数のチューブ３３ｃを介して他方の熱媒ヘッド３３ｈに熱媒を流通させることで、嫌気発酵空間３２内の処理液を加温することができる。
【００５５】
図１から判明するように、循環用散気装置３６は、熱交換器３３と第三仕切壁Ｗ３５との間に設け、嫌気発酵空間３２内に存在する沈殿物を撹拌するとともに、処理液の対流を形成させて、熱交換器３３との熱交換により嫌気発酵空間３２の処理液を嫌気発酵に適切な温度（例えば５５℃）に維持することが可能な構成が採用されている。
したがって、嫌気発酵槽３では沈殿物を嫌気発酵により連続的にガス化減容化し、バイオガスを回収できる。
【００５６】
なお、上記構成の場合、イジェクタ用散気装置３５および循環用散気装置３６による散気は、収集されたバイオガスの一部をバイオガスタンクＴから嫌気ガスポンプＰ１にて供給するので、嫌気発酵槽３の内部を、嫌気状態に維持することができる。また、それぞれ、１日に２回程度、７０Ｌ／ｍｉｎ程度の大量散気を２０秒程度行えば、嫌気発酵槽３の処理能力に応じた沈殿物の移流を継続でき、大容量のポンプ等を用いることなく効率よく生ごみ粉砕処理物由来の沈殿物を移送できる。
【００５７】
〔汚泥沈降槽〕
図１に示すように、嫌気発酵槽３と散気処理槽４との間に、汚泥沈降槽５を設けている。この汚泥沈降槽５には、第一返送路４１を介して、散気処理槽４から汚泥および処理液が返送され、汚泥は汚泥沈降槽５内で沈降され、処理液はオーバーフローで散気処理槽４へ流入するとともに、当該汚泥沈降槽５から、第二返送路５１を介して、受入槽１に汚泥が返送される。
【００５８】
第一返送路４１は、エアーポンプＰ２により空気を揚水用ガスとして縦管部４１ａの下部に供給して、管内の水位を横管接続高さまで上昇させ、横管接続高さに達した被処理水を上流側に返送する構成としてある。空気を第一返送路４１の縦管部４１ａに送る送気流路（図示省略）には、開閉弁Ｖ１および流量調整弁Ｖ２を設け、これら開閉弁Ｖ１と流量調整弁Ｖ２により、縦管部４１ａへの給気の断続および給気量の調整を行って、第一返送路４１による汚泥および処理液の返送の断続および返送量の調整が可能に構成してある。
【００５９】
また、第二返送路５１は、嫌気ガスポンプＰ１によりバイオガスタンクＴのバイオガスを揚水用ガスとして縦管部５１ａの下部に供給して、管内の水位を横管接続高さまで上昇させ、横管接続高さに達した被処理水を上流側に返送する構成としてある。バイオガスをバイオガスタンクＴから第二返送路５１の縦管部５１ａに送る送気流路（図示省略）には、開閉弁Ｖ１および流量調整弁Ｖ２を設け、これら開閉弁Ｖ１と流量調整弁Ｖ２により、縦管部５１ａへの給気の断続および給気量の調整を行って、第二返送路５１による汚泥および処理液の返送の断続および返送量の調整が可能に構成してある。
【００６０】
この汚泥沈降槽５は、下部に汚泥を沈降させる構成が採用されている。そして、エアーポンプＰ２よりエアを供給して散気する汚泥沈降槽用散気装置５２を設け、汚泥沈降槽用散気装置５２からの散気により、槽内に循環流を形成できるように構成してある。
これにより、汚泥沈降槽５では、第一返送路４１を介して散気処理槽４から返送される汚泥および固液分離槽２より管状移送路６を介して流入する液中の固形物を分離するとともに、汚泥沈降槽５で発生した沈殿汚泥を第二返送路５１を介して上流側の受入槽１に返送して、再度嫌気発酵槽３にて一部処理可能に構成してある。
【００６１】
なお、第二返送路５１では、嫌気ガスを揚水用ガスとして用いて汚泥沈降槽５内の汚泥を受入槽１に返送する構成とした、ほかに、水中ポンプで揚水して汚泥沈降槽５内の汚泥を受入槽１に返送する構成とすることもできる。さらに、嫌気ガスに代えて空気を揚水用ガスとして用いた場合であっても、第二返送路５１中に空気抜き路を設けるとともに、第二返送路５１の受入槽１側を被処理水内に水没させておくなどの構成を採用することができる。これによっても、空気の気泡が受入槽１に流入せず、かつ、受入槽１側の気相が大気解放されない状況を維持して汚泥沈降槽５の液相を受入槽１に返送可能となる。つまり受入槽１側（嫌気性環境の処理槽）の嫌気状態が保たれる構成であればよい。
【００６２】
〔散気処理槽〕
排水処理装置では、固液分離槽２から上澄液を、移送部Ｍ（管状移送路６）を介して散気処理槽４に移送して、好気処理している。
【００６３】
具体的には、筐体Ａの内部に汚泥沈降槽５に隣接して受入槽１の反対側に散気処理槽４を形成してある。そして、固液分離槽２と散気処理槽４との間に、管状移送路６を設け、散気処理槽４に移送した上澄液をさらに浄化して、排水口４２から排出するように構成してある。
【００６４】
この散気処理槽４には、担体４３を多数収容する。また、エアーポンプＰ２により空気を供給して散気する好気処理槽用散気装置４４を内装し、好気処理槽用散気装置４４からの給気により、その担体４３に、散気処理槽４内の液を好気処理する好気性菌を生育させるとともに、担体４３が流動床を形成する循環流を槽内に形成可能に構成してある。
また、排水口４２近傍に多孔状の固形分遮蔽体４５を設け、排出される処理済の排水に担体４３が混入するのを抑制し、浄化された排水のみが排出される構成としてある。
【００６５】
ここで、筐体Ａの外壁のうち好気処理槽に対応する周壁部分Ｗｂが非断熱構造に形成されている。これにより、好気処理槽内の温度が変化しても、容易に排水処理装置の外部と熱交換して外部環境の温度に近似する方向で加温、冷却される構成とされている。また、上述の各仕切壁のうち第一仕切壁Ｗ１２および第三仕切壁Ｗ３５は、断熱構造に形成されている。
【００６６】
〔別実施形態〕
（１）メタン発酵槽や好気処理槽の構成については、種々の態様を採用することができる。たとえば、好気処理槽として、処理水とともに流動する担体４３を用いることなく好気処理を行う構成や、メタン発酵槽や、好気処理槽に、固定床を設けて水処理を促進する処理槽を追加して設けるなどの構成が考えられる。これらの槽は、全体としてメタン発酵、あるいは、好気処理を行う構成であれば種々公知の構成を組み合わせて用いることができ、全体としてメタン発酵、あるいは、好気処理を行う構成をメタン発酵槽、好気処理槽のように総称するものとする。
またさらに、受入槽１、メタン発酵槽、好気処理槽とは別に、水処理槽を備えて構成することもできる。たとえば、嫌気ろ床を備えた嫌気処理槽等を設けることも考えられる。
【００６７】
（２）上述の実施形態（図１〜図３）では、気体供給路Ｌ１を散気管７に接続して、バイオガス収集空間３４と散気管７とを連通させ、バイオガス収集空間３４のバイオガスを管状移送路６に供給した。図４に示すように、嫌気ガスポンプＰ１と散気管７とを気体供給路Ｌ２により接続して、バイオガスタンクＴのバイオガスを管状移送路６に供給してもよい。また図５に示すように、ガスボンベＵと散気管７とを気体供給路Ｌ３により接続して、ガスボンベＵに収容された気体を管状移送路６に供給してもよい。ガスボンベＵに収容して閉塞解除部Ｂにて用いる気体としては、空気等の様々な気体を用いることが可能であるが、二酸化炭素、窒素等の嫌気性ガスを用いることが好ましい。
【００６８】
（３）上述の実施形態では、散気管７の先端を管状移送路６の下側から差し込むことで、散気管７の散気口７ａを管状移送路６の流入部６ｂの内部に配置した。散気管７を管状移送路６の側面に接続し、管状移送路６の内面に散気口７ａを形成して、散気管７の内部と管状移送路６の流入部６ｂと連通させて、散気口７ａから気体を放出するように構成してもよい。この場合、管状移送路６の基端側の開口部に散気管７が配置されないため、散気管７に浮遊物Ｓが付着して管状移送路６を閉塞してしまう事態を防止することができる。
【００６９】
（４）上述の実施形態では、受入槽１が生ごみ粉砕処理廃液を受入れる際に閉塞解除部Ｂが動作して、気体を管状移送路６へ供給する。閉塞解除部Ｂの動作は他のタイミングで行ってもよい。例えば、嫌気側槽ＡＮの内部の圧力が所定の閾値を超えた際に閉塞解除部Ｂを動作させるように構成してもよい。所定の時間間隔で閉塞解除部Ｂを動作させるように構成してもよい。後者の場合、１日に一度、２０秒間、２０Ｌ／ｍｉｎの流量で気体を管状移送路６へ供給することで、管状移送路６の閉塞を抑制することができる。時間間隔や動作時間は、排水処理装置の運転状況に応じて変更可能であり、例えば時間間隔を１ヶ月に一度とすることも可能であり、動作時間を４０秒間とすることも可能である。
【００７０】
（５）上述の実施形態では、排水処理装置はバイオガスを一次貯留するバイオガスタンクＴを有している。しかし排水処理装置として、バイオガスタンクＴのようなバイオガスの貯留設備を有さない構成も可能である。例えば、バイオガス取出路３７と嫌気ガスポンプＰ１、およびバイオガスを利用する設備とを直接接続して、バイオガス収集空間３４のバイオガスを直接供給するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明した排水処理装置は、生ごみ粉砕処理廃液からバイオガスを生成し、ガスボイラ、燃料電池設備やガスエンジン発電設備等のガス利用設備供給するバイオガス供給源として利用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１        ：受入槽（嫌気側槽ＡＮ）
２        ：固液分離槽（嫌気側槽ＡＮ）
３        ：嫌気発酵槽（嫌気側槽ＡＮ）
４        ：散気処理槽（好気側槽ＡＥ）
５        ：汚泥沈降槽（好気側槽ＡＥ）
６        ：管状移送路
６ｂ      ：流入部
７        ：散気管
７ａ      ：散気口
３４      ：バイオガス収集空間
ＡＥ      ：好気側槽
ＡＮ      ：嫌気側槽
Ｂ        ：閉塞解除部
Ｊ        ：流入抑制体
Ｌ１      ：気体供給路
【図１】
2017056450.tif 000003
【図２】
2017056450.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017056450.tif 000006
【図５】
2017056450.tif 000007