CN1930089A - 污泥物的净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种污泥物的净化方法，其特征在于，废液原水经过固液分离装置而借助一次过滤装置分离为固状物和液状物，借助包含臭氧处理以及特殊光线处理的过程对所得的液状处理物进行处理。

Description

污泥物的净化方法

技术领域

本发明涉及污泥物的净化方法，涉及例如猪舍、牛舍、鸡舍等的清洗水或屠宰场清洗排水或由食品加工产生的排水的净化方法以及装置。

背景技术

在我国，从近十年左右以前地下水的污染就变得非常严重。此外，河川的污染也逐渐加剧。现状是，虽然通过一些有志团体的河川环境改善运动，出现了较少的已污染河川被改善的地域，但没有如预想般地进展。

特别是地下水的污染问题状况严重。含氮成分渗透到地下水而自然分解变为硝态氮，我们将此地下水作为生活用水使用。

硝态氮进入人体内，则向亚硝态氮自然分解并进入人的血液中而损害血液中的血红朊的运动，引起人的氧不足，此外产生致癌性物质。WHO(世界卫生组织)规定有10mgNO₃-N/L以下的基准值。此外，日本的基准也设定了与WHO相同的基准值，但日本全国各地的地下水超过此数值的地域有相当多。地下水污染的首要原因被认为在于农业相关产业。

现在的日本农业为氮成分过多。在农业相关产业之中家畜的粪便尿液处理也成为首要问题。此地下水的改善是我们生活的基本问题，所以尽早开发出解决策略被认为是当务之急。

作为现在的家畜的粪便尿液的处理方法主要为地下渗透方式、生物处理以及渗透膜方式。地下渗透方式与随地排放一样是地下水污染的首要原因。生物处理中，经过一定年代后处理菌不再活动的情况较多。此外，不能最终地除掉尿液的颜色。特别是家畜业者的人们为了防止家畜的传染病而将药品投入饲料中而作为食饵供给。为了预防传染病在清洗家畜舍时使用消毒药进行清洗。由于化学药品相关品混入粪便尿液中，所以生物处理方法未能成为解决策略。渗透膜方法处理能力低运作成本高，所以此方法不可能采用。现状为，最终，粪便尿液、畜舍清洗水随地排放。

在食品加工工厂中也存在对于废液处理的问题。例如，对于制造咖啡时产生的咖啡沉淀物的废液、制造完的咖啡、特别是超过饮用期限的罐装咖啡的处理还处于未解决状态。特别是超过饮用期限的咖啡中含有砂糖成分、抗氧化剂、香料等，无法进行这些的处理。同样，茶、红茶、可乐等也无法处理而较为难办。进而，烧酒没有决定性的解决策略。此外，日本酒的废液也同样。对于这些，与屠宰场的废液处理同样，采用净化槽方式，但现状为这些处理方法在饱和状态无法处理。

发明内容

提供一种净化技术，对作为地下水污染的首要原因的含有家畜粪便尿液的畜舍清洗排水、由食品加工而产生的废液完全不使用化学药品，此外不使用生物处理而用物理方法，并且可降低设备费、处理成本。

本发明的宗旨是一种污泥物的净化处理方法，其特征在于，令废液、原液经过固液分离装置而借助一次过滤装置分离为固状(固形)物和液状物，借助包含臭氧处理以及特殊光线处理的过程，对得到的液状被处理物进行处理。

附图说明

图1和图2是对基于本发明的猪舍的粪便尿液处理的说明图。

图3和图4是臭氧处理装置的说明图。

图5是光线处理腔的说明图，(a)是纵型腔、(b)是横型腔。

具体实施方式

对本发明进行详细说明。

本发明中的废液、原液指成为污泥、污浊的元凶的液体，具体例示则是指畜舍的清洗排水和家畜的尿液、由食品加工而产生的废液或者屠宰场中的废液等。或者是超过饮用期限的咖啡废液、烧酒废液、日本清酒废液和其他所有饮料水废液。本发明是将这样的废液原液净化到容许的环境基准值的方法。

本发明中，借助固液分离装置分开固状物和液体，分离后的固状物作为有机肥料或者土壤改良材料而利用。

对液体进行臭氧处理。作为臭氧条件，在常温下，对废液、原液以3.0Nm³/H的比例投入臭氧。投入的臭氧的流量也可根据容器的形状、大小等变化。例如以1.2Nm³/H、1.5Nm³/H～8.0Nm³/H或者0.30Nm³/H～0.90Nm³/H反应。为了提高臭氧反应的效率，反应容器的形状为原液易于对流的形状。此外，从反应容器的下部投入臭氧，但为了提高反应效率，而将臭氧投入口的臭氧导管的臭氧排出口加工为星形。借助此星形加工，臭氧粒子被微粒子化而进入原水的粒子和粒子之间，有加快臭氧反应的效果。这时的臭氧处理时间根据处理的原水的量而不同，可为30～90分钟。

对实施过臭氧处理的废液、原液照射特殊光线。特殊光线根据发生源的功率不同而多少不同，实施165nm～225nm的紫外线或者225nm～350nm的近紫外线照射。作为照射时间，根据废液、原液的种类而不同，但在60～90分钟左右。借此杀灭原水中所含的杂菌类，破坏原水的色素。

臭氧处理和特殊光线处理先进行任意一个都可，此外，也可反复进行臭氧处理和特殊光线处理。作为光线照射方法，将原尿水散布为喷雾状或者雾状。或者也可为湿壁方式。也可从特殊加工的光线处理容器的下部将原尿水放入，借助40L/分的流水而采用逆涡流方式令其流向上部而反应、照射。此外，也可借助使用特殊加工后的反应容器而同时进行臭氧处理和光线处理。

为了将进行臭氧处理以及特殊光线照射而产生的分解物和抽出物等除去，令其通过过滤装置。作为过滤剂可使用活性碳、白土、沸石、砂等任意哪个。

将以上的过程作为流程表在表1中表示，进而详细说明。

[表1]

1.导入含有固状物的液体(废液)

2.首先，将上述液体固液分离。作为分离方法可为离心分离器、过滤网方式、比重差方式的任意一种。由于用分离器不可能100％分离，所以过滤分离后的液体(废液)。作为过滤方法可为压滤器、螺旋压力机、自然过滤、吸引方式、真空吸取方式等的任意一种。固体部作为土壤改良材料利用。

3.将固状成分分离后的液体(废液)移送到处理容器。通过处理容器下部侧的特殊加工的液体、臭氧气体混合装置，借此谋求液体的超微粒子化以及臭氧气体的超微粒子化。(参照图3)

借助臭氧反应而成为分解以及在下一工序易于分解的状态。反应中借助容器上部设置的搅拌机进行搅拌。搅拌转速在150转/分～300转/分时反应效率良好。

4.将处理容器的完成液体(废液)移送到光线处理装置(腔)。光线处理装置有纵型和横型，根据处理部位可采取纵型(立式)、横型(卧式)的易于使用的一种(参照图5)。本装置内部设置从入口到出口的50螺距的螺旋状的液体引导板，边旋转处理的液体(废液)边排出。在腔的内部使用光线灯。使用的光线灯根据处理的液体(废液)的量而增减根数。例如10t/日的情况为12根、20t/日为21根……可从少量到多量对应。液体(废液)边旋转边借助光线波长而分解并无害化后从排出口排出。

5.进行光线处理完成后的液体(废液)的过滤。作为过滤方法可为压滤器、吸引方式、螺旋压力机、自然过滤、真空吸取等的任意一种。

作为使用的过滤材料，可为活性碳、活性白土、酸性白土、沸石、珪藻土的任意一种。

6.若这些工序全部完成则根据《水质污泥防止法》可全部进行了净化，排水。此外，处理后的液体(废液)可作为工厂等的清洗水使用。

实施例

作为实施例对图1以及图2所示的猪舍的粪便尿液处理进行说明。此实施例同时进行臭氧处理以及光线处理。(另外，图1的导管的端部a、b、c以及d与图2的a、b、c以及d连接。)

(1)原尿槽

将猪舍的粪便尿液以及猪舍清洗水集中在作为地下容器的原尿槽(1)。将集中于此的原尿水用泵抽上来而向固液分离机(2)移送。

(2)固液分离装置

将从储藏地下容器送来的原水通过超高速旋转的固液分离机(2)分离为固体部和液体部。对于固体部从排出口(2-1)排出，在其他工序中作为缺氮的土壤改良材料而回收。液体部从排出口(2-2)排出而移送到第一容器(3)中。

(3)第一容器

第一容器的容器(3)是用于将固液分离后的液体部存入的容器。

(4)第一过滤装置

以将在固液分离装置(2)中没能分离的小固状物除去为目的而令其通过第一过滤装置(4)。此第一过滤装置(4)中使用的过滤剂为沸石。

(5)第二容器

通过第一过滤装置后，原尿水在第二储藏容器(5)被回收。

(6)一次处理装置

通过第二储藏容器(5)回收的原尿水被送到一次处理装置(6)。一次处理装置同时进行臭氧处理和特殊光线照射处理。此一次处理装置(6)由双槽的反应容器组成，从容器的下部1/3处到最下部加工为35°的角度而提高臭氧反应效率。将从第二容器移送来的原尿水装满双槽。在投入臭氧的同时进行光线照射。为了提高效果搅拌原尿水。搅拌机具有其顶端精细加工为锯齿状的螺旋浆或者钢丝刷，以此将原尿水的粒子微粒子化。对于臭氧处理，在反应容器的最下部具有臭氧排出口，臭氧排出口通过加工为星形的孔，使超微粒子化的臭氧借助搅拌与超微粒子化的原尿水混合而促进反应。

此工序的目的在于净化原尿水的60％～70％。

(7)第二过滤装置(此工序以下在图2中表示。)

将一次处理装置完成后的原尿水移送到第二过滤装置(7)。除去借助一次处理而被分离以及抽出的不纯物(例如氮成分、磷成分、色素粒子等)。使用的过滤材料为活性碳的微粒粉末。作为其他的使用的过滤材料也可使用白土、沸石的烧成品。

(8)二次处理装置

将通过第二过滤装置的原尿水(7)移送到二次处理装置(8)。此装置的反应容器的形状与一次处理装置相同。目的在于处理一次处理中未处理部分的30％～40％。此外，处理方法也同一次处理相同。此工序的处理时间为60分钟。

一次处理和二次处理的处理工序完全相同，但在一次处理中处理二次处理的部分的话，处理时间具有6小时的差，净化率不良。借助分开一次处理和二次处理可可靠地促进反应，所以可提高处理时间以及处理能力。

(9)第三过滤装置

将二次处理完成后的原尿水在第三过滤装置(9)过滤。在此，除去在二次处理中分解以及抽出的不纯物。使用的过滤材料为滤材使用量全量50％的微粉末活性碳和50％的烧成沸石。其他，也可使用白土等。

(10)第三容器

储藏通过第三过滤装置(9)的原尿水的容器(10)。此容器的处理水是净化为环境基准的清水，所以，虽然可排放到河川中，但此处理水再利用为猪舍的清洗水。

图中(11)为臭氧产生装置，(12)为氧产生装置。由臭氧产生装置产生的臭氧供给到一次处理装置、二次处理装置。此外，(13)是特殊光线装置，通过在此产生的光线照射一次处理装置以及二次处理装置内的原尿水。

在表2表示进行以上处理的结果。

[表2]

计量对象	水质污浊防止法	处理前	处理后
				氢离子浓度P.H浮游生物质量mg/L生物化学氧要求量mg/L化学氧要求量mg/L氮含有量mg/L磷含有量mg/L大肠菌群数mg/L	5.8～8.6P.H200mg/L160mg/L160mg/L120mg/L16mg/L3000个/L	5.1(18℃)P.H150mg/L8000mg/L2700mg/L2200mg/L240mg/L未测定	8.1(18℃)P.H4.9mg/L30mg/L20mg/L60mg/L10mg/L未测出

接着对本发明中使用的臭氧装置的一例通过图3说明。如图3所示，在容器31的内部中央具有搅拌装置35，被处理物从容器下部例如从光线处理装置经由导管33导入，导入到容器的顶部。从臭氧产生装置通过导管32导入的臭氧从容器下部导入，与上述被处理物以对流方式而接触、处理，处理后的处理物借助导管34导入接下来的二次处理装置。

图4是本发明中使用的臭氧处理装置的其他例子，图a是外观主视图，图b是其侧视图。从设置在圆筒状的横型容器的一端的导入口41导入被处理物，在容器内螺旋状地向另一端流动。在另一端的中央具有臭氧导入口42，由此导入臭氧，与被处理物接触，处理物43从容器中央的排出口44排出。

图5是光线处理腔的说明图，(a)是纵型腔，(b)是横型腔。如图5所示，腔内部并列排列光线灯51，在各光线灯之间设置螺旋状引导板53。被处理液从入口52沿引导板53边被光线51照射边从处理液出口54排出，去向下一工序。

如上所述，本发明由于完全未使用化学药品，所以不会产生二次废弃物，此外，未进行生物处理而借助臭氧处理和特殊光线处理的物理处理而进行净化，可降低设备费、处理成本等。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.(补正后)一种污泥物的净化方法，其特征在于，废液、原液经过固液分离装置而借助一次过滤装置分离为固体状物和液状物，对所得的液状处理物同时进行臭氧处理和特殊光线处理。

2.如权利要求1所述的污泥物的净化方法，其特征在于，特殊光线为具有紫外线～近紫外线的范围的波长的光线。

3.如权利要求1或者2所述的污泥物的净化方法，其特征在于，废液、原液为猪舍、牛舍、鸡舍等的清洗水或者屠宰场清洗排水或者咖啡、酒、烧酒等的食品加工品的超过饮用期限的液体中的任意哪种。

4.如权利要求1或者2或者3的任意一项所述的污泥物的净化方法，其特征在于，经过固液分离装置而借助一次过滤装置而得到的固体状物作为土壤改良材料而使用。

5.(追加)污泥物的净化装置，包括：分离废液、原液的固液分离装置以及一次过滤装置；对所得的液状处理物进行臭氧处理的臭氧处理装置；照射特殊光线的特殊光线处理装置，其特征在于，上述特殊光线处理装置设置引导板，以便液状处理物螺旋状流过并列配置的特殊光线灯之间。

Claims (4)

1.一种污泥物的净化方法，其特征在于，废液、原液经过固液分离装置而借助一次过滤装置分离为固体状物和液状物，借助包含臭氧处理以及特殊光线处理的过程对所得的液状处理物进行处理。

2.如权利要求1所述的污泥物的净化方法，其特征在于，特殊光线为具有紫外线～近紫外线的范围的波长的光线。

3.如权利要求1或者2所述的污泥物的净化方法，其特征在于，废液、原液为猪舍、牛舍、鸡舍等的清洗水或者屠宰场清洗排水或者咖啡、酒、烧酒等的食品加工品的超过饮用期限的液体中的任意哪种。

4.如权利要求1或者2或者3的任意一项所述的污泥物的净化方法，其特征在于，经过固液分离装置而借助一次过滤装置得到的固体状物作为土壤改良材料而使用。

Images