JP2001038344A - 畜産糞尿処理方法 - Google Patents

畜産糞尿処理方法

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JP2001038344A
JP2001038344A JP11216701A JP21670199A JP2001038344A JP 2001038344 A JP2001038344 A JP 2001038344A JP 11216701 A JP11216701 A JP 11216701A JP 21670199 A JP21670199 A JP 21670199A JP 2001038344 A JP2001038344 A JP 2001038344A
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ozone
tank
treatment
liquid
filter
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Rei Yamaguchi
玲 山口
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Rei Yamaguchi
玲 山口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固液分離機械の故障の多さ、BOD、SSの
除去効果の低さ、処理水の着色汚染と塩素剤の2次汚染
の問題、浮遊物の除去率が低いために起きる設備の大規
模化等の従来技術の課題を解決すること。 【解決手段】 固液分離機械として、清澄なろ液を得る
ことができるプレコート式真空ろ過機1を用い、BO
D、SSの除去率を高くすると共に、得られたろ液をオ
ゾン発生機4及びオゾン反応槽6を用いオゾン処理する
ことにより、減菌、脱色を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水処理の技術分野
に関し、特に家畜等の糞尿の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】家畜等の糞尿汚水に関する従来の処理方
法は、農家に普及している小規模な簡易型又は農場にみ
られる生物処理法を主体とした高級処理である。これら
は沈殿槽或いは振動ふるい、回転ふるい、フィルタープ
レス等の機械を使って、浮遊物(固形物)を除去する処
理が一般的であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、浮遊物の沈殿
処理は、沈降時間として2〜3日を要するので、大きな
沈殿槽が必要となる。また、長時間の沈殿のため、浮遊
物が腐敗し、スカムが多量に発生し、上澄の処理液も悪
化する。さらに、沈殿槽付近の臭気による環境悪化が問
題となっていた。また、機械を使った処理は、ふるいや
フィルター部の目詰まり、目詰まりによる機械の故障が
多く、メンテナンス面で課題が多く、しかも、BOD
(生物酸素要求量)、SS(懸濁物質)の除去効果(除
去率)も、20〜30%と悪いものであった。その後に
生物処理する場合、BOD、SSの除去率が低いが故
に、希釈水を多量に必要とし、大きな施設となってい
る。また処理水を放流する際、従来方法では、塩素処理
が一般的に行われているが、畜産糞尿汚水は、茶褐色に
色づいており、塩素剤では脱色し難く、河川の汚染原因
となっていた。また放流後に多量の塩素が混入している
と、河川内の有機物と反応し、トリハロメタン等の有害
物質を生成し易いという問題点もあった。
【0004】以上の課題をまとめると、固形物の除去機
械の故障の多さ、BOD、SSの除去効果の低さ、処理
水の着色汚染と塩素剤の2次汚染の問題、浮遊物の除去
率が低いために起きる設備の大規模化、等の問題点があ
った。そこで、本願発明は、これらの課題を解決するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明は、プレコート式真空ろ過機により、原液
を固形物と液体に分離し、前記固形物を堆肥化容易なケ
ーキとして有価物化すると共に、前記液体をオゾン処理
することを特徴とする畜産糞尿処理方法とした(請求項
1に記載の発明)。
【0006】ここに、プレコート式真空ろ過機は、真空
の吸引作用を利用して、固体、液体の混合物を分離する
ろ過機であって、円筒形等のろ過エレメント(真空ドラ
ム)にろ過助剤をコーティングしたものをろ材に用い、
真空ドラムを回転させて、スクレーパーにより前記ろ材
表層のケーキを掻き取るようにしている。このプレコー
ト式真空ろ過機によって得られるろ液は、BOD、SS
の除去率を高く、清澄なろ液となり、オゾンの酸化力を
用いて、効率よく放流水の減菌、脱色を図ることができ
る。
【0007】また、上記課題を解決するため、本願発明
は、プレコート式真空ろ過機により、原液の固形物と液
体を分離し、前記固形物を堆肥化容易なケーキとして有
価物化すると共に、前記液体は生物処理を行った後、オ
ゾン処理することを特徴とする畜産糞尿処理方法とした
(請求項2に記載の発明)。
【0008】この処理方法は、排水基準が厳しい地方の
糞尿処理に適したもので、BOD、SS等の除去率をさ
らに高めると共に、これらの除去率が高い前記ろ過機の
ろ液と生物処理を組み合わせて、設備の小規模化を図る
ものである。
【0009】
【発明の実施の形態】上記各発明の実施形態について、
図面を参照しつつ、詳細に説明する。図1は、第1実施
形態に係る糞尿処理方法のフローシートである。なお、
この図1及び後述する図2において、同一の構成は同一
の符号を付して、重複した説明を省略する。第1実施形
態の処理方法では、固液分離手段として、清澄なろ液を
得ることができるプレコート式真空ろ過機1を用い、B
OD、SS等の除去率を高くし、またオゾン反応槽6に
よりオゾン処理を行い、放流水の減菌、脱色等を図るも
のである。
【0010】以下に処理手順を詳述する。前記プレコー
ト式真空ろ過機(以下、ろ過機)1による固液分離の前
処理として、ろ材を調製する。まずプレコート槽2にお
いて、プレコート材と水とを空気により攪拌して、約5
〜10%程度のスラリー液を作る。このスラリー液は、
ポンプ11aにより、前記ろ過機1に移送され、ろ過機
1を構成する真空ドラム(ろ過エレメント)の表面がコ
ーティングされることにより、ろ過層が形成される。こ
のろ過層の厚みは、約50〜80mmとする。前記プレ
コート剤としては、珪藻土又はパーライトを用いること
が好ましい。
【0011】一方、豚舎等の家畜舎から排出された糞尿
汚水(以下、原液)は、原水槽3に貯えられ、散気管1
2bを介して曝気攪拌され均一化される。その後ポンプ
11bにより前記ろ過機1に移送される。
【0012】前記ろ過機1において、原液は、前記ろ過
層に供給され、前記真空ドラムの回転に伴って脱水され
ると共に、真空ポンプにより、吸引ろ過され、固形物
(ケーキ)とろ液(汚水)に分離される。前記ろ過層上
のケーキは、スクレーパーによって、削り厚さ0.5〜
0.1mm程度でプレコート材と共に掻き落される。
【0013】なお、このろ過機1では、超音波をろ過層
表面に放射して、その反射波を受信することにより、ろ
過層の厚みが計測されている。そして、ろ過層表面で脱
水されるケーキの厚みを計測しつつ、その計測データに
基づき、前記真空ドラムの回転スピードを制御し、原液
に含まれるSS等の濃さ、薄さに合わせた操作が、自動
運転で行われるようになっている。よって、ケーキの急
激な積層を防ぐことができることから、従来技術より、
目詰まりを少なくすることができる。また、プレコート
材の粒度を変えることにより、ろ過能力を高くすること
もできる。但し、ろ過するSSの粒径は、15μmまで
を限度とする。
【0014】前記ろ過層を通過吸引された汚水は、セパ
レータ4で空気と液に分離され、その処理水は、調整槽
5に流出する。この段階での処理水のBOD除去率は、
約50〜80%、またSS除去率は85〜99%と非常
に高く、排水基準によっては、減菌後放流可能な場合も
ある。
【0015】前記処理水は、調整槽5で流量調整され、
ポンプ11cを介して一定量がオゾン反応槽6へ搬送さ
れると共に、オゾン発生機7からオゾンガスが前記オゾ
ン反応槽6に供給される。オゾン反応槽6では、処理水
の汚染度、着色した濃度によって、オゾンの添加量及び
反応時間を変化させるが、添加量(オゾン濃度)は、約
5〜200ppm、反応時間は約15〜40分程度を目
安とする。前記オゾン反応槽6での接触反応は、向流式
で行い、そのため反応槽6における水深は、約3〜5m
を必要とする。
【0016】オゾンの添加量によって変化があるが、B
OD、COD(化学的酸素要求量)、色度の除去率は、
オゾン濃度50ppmの添加量時で、それぞれ約50、
40、80%程度である。
【0017】なお、低濃度のオゾン添加量であれば、反
応後の排ガスは、直接大気に放出可能であるが(産業衛
生学会によるオゾン許容濃度は、0.1ppm)、高濃
度の添加量の場合、排ガスにオゾンが残存するので、オ
ゾン分解装置8を設置する。
【0018】オゾン処理後、処理水は、脱気槽9へ入
り、空気により曝気攪拌され、処理水に残存するオゾン
を脱気後、放流される。
【0019】なお、図1中、12b,12c,12e
は、原水槽3、調整槽5、脱気槽9にそれぞれ空気を供
給する散気管である。また13aは、ろ過機11のケー
キ洗浄用等のスプレーノズルであり、また13b,13
cは、処理水供給用のスプレーノズルである。
【0020】以上の糞尿汚水に対する処理方法によれ
ば、プレコート式真空ろ過機を用いているので、ろ過層
が掻き落とされ常に再生されるため、目詰まりやその目
詰まりによる機械の故障は発生し難く、常時、安定した
固形物と汚水の分離が行えるようになっている。また、
BOD、SS等の除去率を大幅に向上させることがで
き、また、処理水の着色汚染と塩素剤の2次汚染の問題
を解消することができる。
【0021】さらに、前記ろ過機1によって得られるケ
ーキは、堆肥化を図る場合、堆肥化促進材の副資材とし
て用いられている無機質資材である珪藻土又パーライト
が混入されているので、堆肥化容易な良質の原料とな
り、有価物化することができる。
【0022】なお、原液の質が悪い場合、プレコート材
を直接、前記原水槽3に入れ、原液と接触させて、プレ
コート材の透水性を利用して、原液をろ過し易くしても
よい。
【0023】また、上記実施形態では、前記オゾン処理
後の処理水において、残存するオゾンを豚舎等の家畜舎
の殺菌、洗浄に利用できるように構成されており、その
ため、前記脱気槽9の曝気攪拌を止め、処理水を原水槽
3、調整槽5、畜舎等に移送し、脱臭、殺菌、洗浄する
こともできる。さらに、オゾンガスは、糞尿汚水の処理
で使用するばかりではなく、畜舎における殺菌、脱臭等
で強力な手段となりうるので、オゾン発生機7からのオ
ゾンガスを直接、畜舎に供給してもよく、その設置は、
畜産、農家、農場に非常に有意義である。
【0024】次に、第2実施形態に係る糞尿処理方法を
説明する。図2はそのフローシートであって、放流水質
の排水基準が非常に厳しい地方における糞尿汚水の処理
方法を示している。この処理方法の特徴は、第1実施形
態に係る前記ろ過機1による処理後の水質が、排水基準
以下まで下がらないとき、生物処理を行い、その後、前
記オゾン処理を3次処理として利用するものである。
【0025】前記生物処理では、前記調整槽5からの処
理水を、生物反応槽としての曝気槽10に搬送し、散気
管12fによりエアレーションを行い、沈殿槽15に流
出させる。そして沈殿槽15の処理水を前記オゾン反応
槽6に流出させ、一方、沈殿槽15に蓄積される汚泥
は、ポンプ11gを介して前記曝気槽10や前記原水槽
3に返送される。
【0026】この第2実施形態に係る家畜の糞尿処理方
法によれば、上述のように、前記ろ過機1による処理水
質は、従来の装置に比べて、BOD、SSの除去効果が
高い為、一般的な生物的処理の活性汚泥法のように希釈
水を必要とせず、小規模の曝気槽、沈殿槽で処理でき、
生物処理設備が、非常に安価に設置可能である。また、
生物的処理により発生する余剰汚泥の処理に、前記ろ過
機1を用いる構成であるので、別途に脱水機を設置する
必要もない。
【0027】
【実施例】(実施例1)この実施例1は、上記第1実施
形態の処理方法を実施したもので、養豚場の排水を原液
とし、前記ろ過機1により固液分離し、その後30分間
オゾン処理を行い、それぞれ表1に示したBOD、S
S、CODの各値を得た。なお、オゾン添加量は200
ppmとした。
【0028】
【表1】
【0029】上記表1より明らかなように、プレコート
材の粒度が細かいほど良好な前記各値を得ることができ
た。そしてプレコート剤として平均粒度分布12.8μ
の珪藻土を用いた場合、ろ過終了時のBOD、SS、C
ODの各除去率は、約88、91,91%であり、オゾ
ン処理水の場合は、それぞれ約93、95,95%であ
った。
【0030】(実施例2)この実施例2では、上記第2
実施形態の処理方法を実施したもので、豚舎糞尿汚水を
原液とし、前記ろ過機1により固液分離し、希釈水を使
わずに活性汚泥法による生物処理を行い、その後15分
間のオゾン反応時間でオゾン処理を行い、それぞれ表2
に示したようなBOD、SS、CODの各値を得た。な
お、プレコート材として平均粒度分布12.8μの珪藻
土を用い、オゾン添加量:35ppm、汚水の量:25
/日、活性汚泥のBOD負荷:0.6kg/m
日とした。
【0031】
【表2】
【0032】表2により明らかなように、ろ過終了時の
BOD、SS、CODの各除去率は、約77、88,9
9%であり、オゾン処理水の場合は、それぞれ約100
%という極めて良好な結果を得ることができた。
【0033】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、プレコ
ート式ろ過機を用いており、ろ過層が掻き落とされ、常
に再生されるため、目詰まりやその目詰まりによる機械
の故障は発生し難く、常時、安定した固形物と汚水の分
離が行える。またその段階で、顕著なBOD、SS、C
OD除去率を得ることができる。即ち、固液分離後の汚
水はBOD、SS、COD等の負荷が、従来方式に比べ
て半分以下にすることができることから、オゾン酸化処
理の減菌、脱色、脱臭などの処理も効率を高めることが
でき、河川放流や処理現場付近の環境保全に配慮した糞
尿処理が可能になる。
【0034】請求項2に記載の発明によれば、固液分離
後の汚水はBOD、SS、COD等の負荷が、従来方式
に比べて半分以下にすることができることから、生物処
理の曝気槽、沈殿槽の容量を1/2以下にすることがで
きる。その後のオゾン処理により、厳しい排水基準での
河川放流や処理現場付近の環境保全に配慮した糞尿処理
が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施形態に係るフローシート図、
【図2】 第2実施形態に係るフローシート図。
【符号の説明】
1 プレコート式真空ろ過機 2 プレコート槽 3 原水槽 4 セパレータ 5 調整槽 6 オゾン反応槽 7 オゾン発生機 8 オゾン分解装置 9 脱気槽 10 曝気槽 11a 11b 11c 11e 11g ポンプ 12b 12c 12d 12e 12f 散気管 13a 13b 13c スプレーノズル 14 流量計 15 沈殿槽

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレコート式真空ろ過機により、原液を
    固形物と液体に分離し、 前記固形物を堆肥化容易なケーキとして有価物化すると
    共に、 前記液体をオゾン処理することを特徴とする畜産糞尿処
    理方法。
  2. 【請求項2】 プレコート式真空ろ過機により、原液を
    固形物と液体を分離し、 前記固形物を堆肥化容易なケーキとして有価物化すると
    共に、 前記液体は生物処理を行った後、オゾン処理することを
    特徴とする畜産糞尿処理方法。
JP11216701A 1999-07-30 1999-07-30 畜産糞尿処理方法 Pending JP2001038344A (ja)

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