(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
畜舎から排出される尿汚水を貯溜する原水槽と、この原水槽に貯溜された原水を籾殻により濾過処理する籾殻濾過装置と、この籾殻濾過装置により濾過された原水を一次処理水槽に貯溜したのち供給されて間欠的に曝気する間欠曝気槽と、この間欠曝気槽で間欠曝気された原水をさらに再曝気する再曝気槽と、再曝気処理された原水を沈澱させる沈澱槽と、沈澱処理された原水を二次処理水槽を経て機能膜処理する高次処理装置を備え、浄化処理した原水を一般河川に放流するようにしたことを特徴とする畜舎排水浄化処理装置。
【請求項２】
上記高次処理装置として、ロックウールを濾材とした生物膜法により、二次処理水中に残存する窒素等を除去するようにしたことを特徴とする請求項１記載の畜舎排水浄化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、汚濁濃度の高い家畜尿汚水を前処理装置として籾殻を濾材とした濾過装置で濾過し浮遊物質等を除去したあと、間欠曝気装置で浄化処理し、さらに高次処理として機能膜や生物膜法による浄化処理を行う畜舎排水浄化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水質汚濁防止法等の排水基準は、排水規制強化の傾向の中にあって畜産農家にとっては厳しい基準となりつつある。特に養豚業では、糞尿を圃場散布する場所を確保していることが少ないことから、尿汚水の浄化処理装置の開発が緊急の課題となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、固液分離の行われた家畜尿汚水を対象として、畜舎から排出される高汚濁濃度排水の浄化方法と処理施設（装置）の維持管理が容易で、安全性のある排水処理技術を開発して、実用性のある畜舎排水浄化処理装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、
Ａ．畜舎から排出される尿汚水を貯溜する原水槽と、この原水槽に貯溜された原水を籾殻により濾過処理する籾殻濾過装置と、この籾殻濾過装置により濾過された原水を一次処理水槽に貯溜したのち供給されて間欠的に曝気する間欠曝気槽と、この間欠曝気槽で間欠曝気された原水をさらに再曝気する再曝気槽と、再曝気処理された原水を沈澱させる沈澱槽と、沈澱処理された原水を二次処理水槽を経て機能膜処理する高次処理装置を備え、浄化処理した原水を一般河川に放流するようにしたことを特徴としている。
【０００５】
Ｂ．上記高次処理装置として、ロックウールを濾材とした生物膜法により、二次処理水中に残存する窒素等を除去するようにしたことを特徴としている。
【０００６】
【作用】
上記Ａ．の構成により本発明の畜舎排水浄化処理装置は、汚水中の水質汚濁物質を減少させ、処理水（排水）を河川等へ放流することが可能となり、畜舎周辺の環境を保全することができる。また、籾殻を濾材とした濾過装置の導入と、希釈水を使用しない間欠曝気方式の採用により、安定した処理が可能となると共に、浄化処理装置のコンパクト化による施設敷地面積の縮小が可能となる。
【０００７】
上記Ｂ．の構成により本発明の畜舎排水浄化処理装置は、ロックウールを濾材とする生物膜法によって、二次処理水中に残存する窒素等を除去、減少させる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照して具体的に説明する。
図１において、符号１は３００〜４００頭規模の豚舎で、ここから排出される尿汚水は原水槽２に貯溜する。この原水槽２に貯溜された原水はストレーナなどで濾過してのち籾殻により濾過処理する籾殻濾過装置３上に供給され、この籾殻濾過装置３により濾過され、濾過された原水は一次処理水槽４に貯溜したのち、間欠的に曝気する間欠曝気槽５に供給する。この間欠曝気槽５で間欠曝気された原水は、さらに再曝気する再曝気槽６に供給され、再曝気処理された原水は沈澱槽７に供給されて沈澱処理される。
【０００９】
沈澱処理された原水は二次処理水槽１０を経て、機能膜処理する高次処理装置１２に供給されるか、あるいは生物膜処理する生物膜処理装置１３に供給され、浄化処理された原水を一般河川に放流１４する。一方、沈澱槽７で沈澱した余剰汚泥は余剰汚泥処理装置８で処理されて固形物９として取出される。なお、上記高次処理装置１２、生物膜処理水槽１３、放流１４行程はオプションにしてもよいものである。
【００１０】
図２に基づいて本発明の畜舎排水浄化処理装置の実施例をさらに詳しく説明する。なお、図１と対応する部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００１１】
豚舎１から排出された尿汚水は原水槽２に貯溜され、原水ポンプＰ１により籾殻濾過装置３（６ｍ2 、濾材堆積高さ１ｍ）に供給され、散布パイプ３ａを介して籾殻層の上面に散布される。籾殻濾過装置３では籾殻層が多連式撹拌装置３ｂにより撹拌され、濾過された原水は排水管３ｃを通って一時処理水槽４に貯溜される。籾殻濾過装置３の底部には、通気ブロワーＢ１により圧力風が送られる。一次処理水槽４に貯溜された原水は原水注入ポンプＰ２により間欠曝気槽５（３５ｍ3 ）に供給される。間欠曝気槽５内には、撹拌機５ａ、ドライブチューブ５ｂ、目詰まりを防止するために曝気ブロワーＢ２により微細気泡を発生させるメンブレンディフューザー５ｃなどが設けられている。
【００１２】
間欠曝気槽５で間欠曝気された原水は再曝気槽６（５．４ｍ3 ）に供給され、再曝気される。再曝気槽６内には、再曝気ブロワーＢ３により微細気泡を発生させるメンブレンディフューザー６ａが設けられ、残存有機物が除去される。再曝気処理された原水は沈澱槽７（３．８ｍ3 ）に供給されて沈澱処理される。沈澱槽７にはピケットフェンス付クラリフマイヤー７ａが設けられている。沈澱槽７で沈澱処理された原水は放流１１されるか、または二次処理水槽１０を経て、機能膜処理する高次処理装置１２、あるいは生物膜処理する生物膜処理水槽１３に供給され、浄化処理された原水は一般河川に放流１４される。
【００１３】
二次処理水槽１０から高次（機能膜）処理装置１２には原水注入ポンプＰ５により原水が送られ、処理装置１２内には浸漬型中空糸膜１２ａが設けられ、該浸漬型中空糸膜１２ａの下方からバブリングブロワーＢ４により気泡が吹き上げられる。機能膜処理された原水は吸引ポンプＰ６により放流１４される。生物膜処理水槽１３においては、二次処理水槽１０との間で循環ポンプＰ７により原水が循環され、生物膜処理水槽１３内に設けられたロックウール濾材１３ａにより濾過されて、処理された原水は二次処理水槽１０から一般河川に放流１４される。
【００１４】
一方、沈澱槽７で沈澱した余剰汚泥は、汚泥抜きポンプＰ４により余剰汚泥処理装置８に送られて処理され、固形物９として取出される。また、沈澱槽７の下部に溜った尿汚水は返送汚泥ポンプＰ３により間欠曝気槽５にフィードバックされて再処理される。籾殻濾過装置３の濾材としての籾殻の濾過能力が低下したときには、籾殻濾過装置３の側板を開けてパワーショベル１５により使用済みの籾殻を取出し、新たな籾殻を堆積する。
【００１５】
次に、上記構成の畜舎排水浄化処理装置を用いた結果について説明する。なお夏期、冬期の各行程における処理状況については図３に、生物膜法による浄化試験結果を図４及び表１にそれぞれ示す。
【００１６】
１．籾殻濾過装置３では、撹拌及び通気を行うことにより１日当り家畜尿汚水３．６ｔの負荷量で４カ月間濾材（籾殻）を交換することなく良好な性能を維持できた。
２．間欠曝気槽５では、間欠曝気サイクル２時間（曝気１時間、停止１時間）で良好に窒素を除去できた。また、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）容積負荷（曝気槽１ｍ3 ・１日当り処理するＢＯＤの量）は０．１７〜１．５０ｋｇ／ｍ3 日であった。
【００１７】
３．固液分離された家畜尿汚水３．６ｔ／日を本装置に供した結果、  籾殻濾過装置３及び間欠曝気槽５によって、浮遊物質（ＳＳ）、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）、窒素については、水質汚濁防止法の排水基準以下となる浄化能力であった。
４．高次（機能膜）処理装置１２では残存するＳＳ、ＢＯＤを、ロックウールを濾材とした生物膜処理水槽１３では、窒素を除去できた。
５．本装置では、肥育豚で３００〜４００頭規模の尿汚水を処理できることが判明した。
【００１８】
図３から明らかなように、各行程における夏期、冬期の処理状況は、夏期、冬期とも余り差がなく処理できることを示している。また、図４、表１により生物膜法による試験結果が明らかである。
【表１】
0004116118.tif 000002
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の畜舎排水浄化処理装置によれば、下記のような効果を奏することができる。
▲１▼．畜舎から排出される尿汚水を貯溜する原水槽と、この原水槽に貯溜された原水を籾殻により濾過処理する籾殻濾過装置と、この籾殻濾過装置により濾過された原水を一次処理水槽に貯溜したのち供給されて間欠的に曝気する間欠曝気槽と、この間欠曝気槽で間欠曝気された原水をさらに再曝気する再曝気槽と、再曝気処理された原水を沈澱させる沈澱槽と、沈澱処理された原水を二次処理水槽を経て機能膜処理する高次処理装置を備え、浄化処理した原水を一般河川に放流するようにしたので、汚水中の水質汚濁物質を減少させ、処理水（排水）を河川等へ放流することが可能となり、畜舎周辺の環境を保全することができる。また、籾殻を濾材とした濾過装置の導入と、希釈水を使用しない間欠曝気方式の採用により、安定した処理が可能となると共に、浄化処理装置のコンパクト化による施設敷地面積の縮小を可能とすることができる。
【００２０】
▲２▼．高次処理装置として、ロックウールを濾材とした生物膜法により、二次処理水中に残存する窒素等を除去するようにしたので、二次処理水中に残存する窒素等を効率よく除去、減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による畜舎排水浄化処理装置のフローチャートである。
【図２】本発明による畜舎排水浄化処理装置のフローシートである。
【図３】本発明による畜舎排水浄化処理装置を用いた夏期、冬期の各行程における処理状況を示すグラフである。
【図４】生物膜法による浄化試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１  豚舎
２  原水槽
３  籾殻濾過装置
４  一時処理水槽
５  間欠曝気槽
６  再曝気槽
７  沈澱槽
８  余剰汚泥処理装置
９  固形物
１０  二次処理水槽
１１，１４  放流
１２  高次元（機能膜）処理装置
１３  生物膜処理水槽
１５  パワーショベル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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