(57)【要約】【課題】自然環境の影響を受けがたく、効率よく処理可能な汚泥処理装置を提供する。【解決手段】汚泥処理装置１は、最初沈殿池１０を経由して流入する汚水中の有機物を活性汚泥法によって処理する生物反応槽２０と、生物反応槽２０で生じた活性汚泥を濃縮する濃縮槽４０と、濃縮槽４０から流入する濃縮汚泥を減量する汚泥減量槽５０と、生物反応槽２０及び汚泥減量槽５０の少なくともいずれかを覆い、温度低下を抑制し、生物反応槽２０における活性汚泥処理及び汚泥減量槽５０における減量処理の少なくともいずれかを活性化させる被覆材６０と、を備える。【選択図】図１
2017213492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最初沈殿池を経由して流入する汚水中の有機物を活性汚泥法によって処理する生物反応槽と、
前記生物反応槽で生じた活性汚泥を濃縮する濃縮槽と、
前記濃縮槽から流入する濃縮汚泥を減量する汚泥減量槽と、
前記生物反応槽及び前記汚泥減量槽の少なくともいずれかを覆い、温度低下を抑制し、前記生物反応槽における活性汚泥処理及び前記汚泥減量槽における減量処理の少なくともいずれかを活性化させる被覆材と、を備える、
ことを特徴とする汚泥処理装置。
【請求項２】
前記汚泥減量槽が前記被覆材で覆われている、
ことを特徴とする請求項１に記載の汚泥処理装置。
【請求項３】
前記汚泥減量槽で生じた高濃度濃縮汚泥の全量を前記生物反応槽へ返送する高濃度濃縮汚泥返送ラインを備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の汚泥処理装置。
【請求項４】
前記汚泥減量槽で生成するメタンガスを回収するメタンガス回収タンクを備え、
前記汚泥減量槽を嫌気条件にし、メタンガスを発生させて前記メタンガス回収タンクに回収する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の汚泥処理装置。
【請求項５】
前記メタンガスを燃焼させ、水を加熱して蒸気或いは温水を発生させるボイラを備え、
蒸気或いは温水で前記生物反応槽或いは前記汚泥減量槽を加熱する、
ことを特徴とする請求項４に記載の汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、下水処理施設では、図３に示すように、有機物を含有する下水を生物反応槽２０における活性汚泥法により浄化している。生物反応槽２０で生じる汚泥の一部は汚泥分配槽３０、汚泥返送ライン７０を経由して生物反応槽２０に戻される一方、余剰汚泥は濃縮槽４０で濃縮され、脱水装置１１０で水分が除去される。このように排出される余剰汚泥は、産業廃棄物扱いとなり、焼却されたり埋め立てに利用されたりしている。
【０００３】
また、余剰汚泥の排出量は膨大になることから、近年では、濃縮された汚泥を更に減容化するなど、種々の対応が検討されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
下水施設は大きな設備であり、それぞれの処理槽は屋外に配置されているため、自然環境による影響を受けやすい。特に冬場では、温度低下により活性汚泥（微生物）の活性が低下してしまい、汚泥の処理能力が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自然環境の影響を受けがたく、効率よく処理可能な汚泥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】
【０００７】
本発明に係る汚泥処理装置は、
最初沈殿池を経由して流入する汚水中の有機物を活性汚泥法によって処理する生物反応槽と、
前記生物反応槽で生じた活性汚泥を濃縮する濃縮槽と、
前記濃縮槽から流入する濃縮汚泥を減量する汚泥減量槽と、
前記生物反応槽及び前記汚泥減量槽の少なくともいずれかを覆い、温度低下を抑制し、前記生物反応槽における活性汚泥処理及び前記汚泥減量槽における減量処理の少なくともいずれかを活性化させる被覆材と、を備える、
ことを特徴とする。
【０００８】
また、前記汚泥減量槽が前記被覆材で覆われていることが好ましい。
【０００９】
また、前記汚泥減量槽で生じた高濃度濃縮汚泥の全量を前記生物反応槽へ返送する高濃度濃縮汚泥返送ラインを備えることが好ましい。
【００１０】
また、前記汚泥減量槽で生成するメタンガスを回収するメタンガス回収タンクを備え、
前記汚泥減量槽を嫌気条件にし、メタンガスを発生させて前記メタンガス回収タンクに回収してもよい。
【００１１】
また、前記メタンガスを燃焼させ、水を加熱して蒸気或いは温水を発生させるボイラを備え、
蒸気或いは温水で前記生物反応槽或いは前記汚泥減量槽を加熱してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る汚泥処理装置では、生物反応槽及び汚泥減量槽の少なくともいずれかの槽を覆う被覆材を備えているため、被覆材で覆われた生物反応槽及び汚泥減量槽の少なくともいずれかの槽における温度低下が抑えられる。これにより、汚泥を処理する微生物の活性低下が抑えられ、汚泥の処理効率が高い利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る汚泥処理装置の構成図である。
【図２】他の形態に係る汚泥処理装置の構成図である。
【図３】従来の一般的な汚泥処理装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施の形態に係る汚泥処理装置１は、最初沈殿池１０、生物反応槽２０、汚泥分配槽３０、濃縮槽４０、汚泥減量槽５０、被覆材６０、汚泥返送ライン７０、高濃度濃縮汚泥返送ライン８０を備える。
【００１５】
最初沈殿池１０は、下水処理施設において、スクリーンなどでゴミが除去された下水が流入する槽である。最初沈殿池１０は、下水中の沈殿しやすい汚れを沈殿させて除去し、沈殿し難い浮遊性の有機物は上澄みとともに生物反応槽２０へ送られる。
【００１６】
生物反応槽２０は、活性汚泥法により、下水中の有機物を処理する槽である。生物反応槽では、活性汚泥（微生物）の活動を支えるため、空気（酸素）を槽内に吹き込んで好気条件にし、下水中の好気性微生物に有機物を吸着、摂取、分解させる。生物反応槽２０では、上記の生物処理によって、多量の汚泥（活性汚泥）が発生する。
【００１７】
生物反応槽２０から流出した汚泥は、汚泥分配槽３０にて、返送汚泥と余剰汚泥に分配される。分離された返送汚泥は、返送汚泥ライン７０を通じて、再度生物反応槽２０へ返送される。一方、余剰汚泥は濃縮槽４０へ送られる。
【００１８】
濃縮槽４０では、流入した余剰汚泥を濃縮する。濃縮槽４０では、余剰汚泥をゆっくり沈殿させる。その他、重力濃縮装置、浮上濃縮装置、ベルト濃縮装置、膜濃縮装置など、機械的な濃縮装置も使用され得る。濃縮槽４０で濃縮された汚泥（濃縮汚泥）は、汚泥減量槽５０へ送られる。
【００１９】
汚泥減量槽５０は、濃縮汚泥を更に減容化する槽である。汚泥減量槽５０では、たとえば、濃縮汚泥中の好気性好熱菌等の微生物による生物作用により、濃縮汚泥中の有機物が吸着、摂取、分解され、更なる減容化がほどこされる。このため、汚泥減量槽５０には、濃縮汚泥が好気的環境下におかれるよう、曝気装置が備えられる。
【００２０】
被覆材６０は、汚泥減量槽５０を覆うように配置されている。被覆材６０は、汚泥減量槽５０内の温度を高める機能や、汚泥減量槽５０内への雨、雪、風等の侵入を防ぐ機能、汚泥減量槽５０内の温度を保つ機能を果たす。
【００２１】
被覆材６０は、上記機能を果たし得る限り、どのような素材から構成されていてもよく、ポリ塩化ビニル等の軟質樹脂素材や、アクリル等の硬質樹脂素材、アルミ等の軽金属、或いは、これらを複合した形態などが挙げられる。また、被覆材６０は屋外において上記機能を長期に渡って果たし得るよう、耐候性に優れた素材から構成されることが好ましい。
【００２２】
更には、被覆材６０は、日中の太陽エネルギーを利用して、汚泥減量槽５０内の温度を高めるとともに、汚泥減量槽５０の熱が外部へ放熱されることを抑制することにより、汚泥減量槽５０内の温度を高く保ち得るため、太陽光を十分に透過させるよう無色透明、或いは、有色透明な素材であり、且つ、内側からの赤外線（遠赤外線）の透過を抑制し得る素材、例えば、農業用ハウスに利用されている無色のポリ塩化ビニル、ポリオレフィンビニル等であることが好ましい。
【００２３】
また、被覆材６０は、汚泥減量槽５０の全体を覆う形態のほか、汚泥減量槽５０の上部（濃縮汚泥が露出している部分）を覆う形態でもよい。
【００２４】
また、汚泥減量槽５０を好気的環境下に維持すべく、被覆材６０に排気孔が形成されていてもよい。
【００２５】
汚泥減量槽５０は、屋外に配備されるものゆえ、自然環境の影響を受けやすい。特に、気温の低い冬期では、汚泥減量槽５０内の温度、即ち、濃縮汚泥の温度が低下してしまう。そうすると、微生物の活性温度は５０℃〜７０℃程度であることから、濃縮汚泥の温度は微生物の活性温度を大きく下回ることになる。このため、微生物（活性汚泥）の活性が低下し、汚泥処理に時間がかかり、処理効率の低下をきたす。
【００２６】
被覆材６０で汚泥減量槽５０が覆われていることにより、汚泥減量槽５０内の温度低下が抑えられ、微生物の活性温度に近づけることができる。このように、被覆材６０によって汚泥減量槽５０は自然環境による影響（温度低下をきたす影響）を受けがたくなるので、汚泥減量槽５０における減量処理の効率化が図れ、処理時間の短縮につながる。また、汚泥減量槽５０に加熱装置が設置されている場合、加熱装置の稼働に要するエネルギーの節約にも資する。
【００２７】
なお、上記では、被覆材６０が汚泥減量槽５０に設置された例について説明したが、被覆材６０は、生物反応槽２０にも配置されていてもよい。生物反応槽２０においても、汚泥減量槽５０同様、屋外に配備されているので、自然環境による影響を受けやすく、生物反応槽２０内の温度が微生物の活性温度よりも低下しやすい。被覆材６０によって生物反応槽２０内の温度低下が抑えられることにより、微生物の活性が高められ効率的な生物処理が行われることになる。
【００２８】
そして、汚泥減量槽５０で生じた高濃度濃縮汚泥の全量は、高濃度濃縮汚泥返送ライン７０を介して生物反応槽２０へ返送される。
【００２９】
通常の下水処理施設の場合、図３に示したように、濃縮槽４０で濃縮された濃縮汚泥が引き抜かれる。この引き抜かれた濃縮汚泥（引き抜き汚泥）は、脱水装置１１０で水分が除去された後、産業廃棄物として処理されている。たとえば、一日に４００ｍ３の下水を処理する下水処理施設の場合、一月あたりの下水の流入量は１２，０００トンであり、一月あたりの引き抜き汚泥の量は６０トンにも及ぶ。
【００３０】
本実施の形態に係る汚泥処理装置１では、汚泥減量槽５０で濃縮汚泥を減量し、生じた高濃度濃縮汚泥の全てを生物反応槽２０に再度返送している。汚泥減量槽５０では、濃縮汚泥が凡そ３０〜４０％まで減量されることから、生じた高濃度濃縮汚泥を生物反応槽２０に全量返送しても支障がない。したがって、汚泥処理装置１では、通常運転においては、産業廃棄物として処理すべき汚泥がほぼ排出されない。
【００３１】
このため、脱水装置の常時稼働の必要がないため、汚泥処理のランニングコストも低減できる。また、脱水された汚泥は通常、産業廃棄物として焼却処理されているが、本実施の形態においては、汚泥が排出されないので、焼却に要する燃料も不要であるため、有限な資源の無駄使いも抑えられる。
【００３２】
また、汚泥減量槽５０で生じる高濃度濃縮汚泥は、有機物の処理能力が高いことから、生物反応槽２０における有機物の処理能力の向上にも資する。したがって、被覆材６０の設置と相成って、エネルギーの無駄使いを抑えつつも、汚泥の処理能力に優れた効率のよい汚泥処理装置１を実現している。
【００３３】
また、図２に示す汚泥処理装置２のように、汚泥減量槽５０にて、メタンを生成させる形態であってもよい。通常、汚泥にはメタン生成菌が生息していることから、汚泥が嫌気条件下におかれると、メタン生成菌によるメタン発酵が行われ、メタンガスが生成する。
【００３４】
汚泥減量槽５０にてメタンガスを生成させる場合、曝気装置を停止することで、嫌気条件下におくことができ、メタンガスを生成させることができる。例えば、汚泥減量槽５０において、曝気装置の開始、停止を交互に行うことにより、汚泥減量槽５０を好気条件、嫌気条件とすることができ、好気条件による濃縮汚泥の減量処理と嫌気条件によるメタンガス生成処理を交互に行うことができる。
【００３５】
なお、汚泥減量槽５０には、被覆材６０が設置されていることから、上記と同様、温度低下が抑えられ、メタン生成菌の活性が促進されるので、メタンガスの生成速度も高められる。
【００３６】
そして、汚泥減量槽５０にて生成したメタンガスは、メタンガス回収タンク９０に回収される。
【００３７】
回収されたメタンガスは、ボイラ１００の燃料に利用することができる。ボイラ１００は公知の蒸気ボイラや温水ボイラであり、メタンガスを燃焼させて水を加熱し蒸気や温水にする。そして、ボイラ１００からの蒸気や温水を生物反応槽２０や汚泥減量槽５０へ供給し、生物反応槽２０や汚泥減量槽５０の加熱に利用することができる。これにより、生物反応槽２０や汚泥減量槽５０の温度を高めることができ、それぞれの処理効率をより高めることができる。
【００３８】
また、上記では回収されたメタンガスをボイラ１００で燃焼させ、生物反応槽２０や汚泥減量槽５０の加熱に利用する形態について説明したが、その他、メタンガスを発電に利用するなど種々の利用法に用いられてもよい。例えば、メタンガスを燃料として駆動するエンジンと、エンジンで発生した回転エネルギーを利用して発電させるジェネレーターとを有する発電装置を設置し、発電装置からの電力を汚泥処理装置２やその他の設備などに利用する形態が挙げられる。
【符号の説明】
【００３９】
１    汚泥処理装置
２    汚泥処理装置
１０    最初沈殿池
２０    生物反応槽
３０    汚泥分配槽
４０    濃縮槽
５０    汚泥減量槽
６０    被覆材
７０    汚泥返送ライン
８０    高濃度濃縮汚泥返送ライン
９０    メタンガス回収タンク
１００  ボイラ
１１０  脱水装置
【図１】
2017213492.tif 000003
【図２】
2017213492.tif 000004
【図３】
2017213492.tif 000005